Pimeä aine näyttäytyy esimerkiksi tässä Hubble-avaruusteleskoopin ottamassa kuvassa galaksijoukosta Abell 3827. Galaksijoukon aiheuttama painovoimalinssi on paljon voimakkaampi kuin näkyvä aine voisi tuottaa. Pimeä aine vaikuttaa myös vähemmän kasaantuneelta kuin näkyvä aine. Kuva HST / Nasa / ESA

SIMP-hiukkaset vaikuttavat lupaavalta selitykseltä pimeälle aineelle

"MACHOt ovat kuolleet, WIMPejä ei näy, tervehtikää SIMPejä", julistaa uusi tutkimus pimeän aineen olemuksesta. Berkeleyn yliopiston tutkija pitää kehittelemäänsä hiukkashypoteesia hyvänä selityksenä tuoreille havainnoille.

MACHO eli massive compact halo object on hypoteesi siitä, että pimeä aine olisi keskittynyt massiivisiin, vaikeasti havaittaviin kappaleisiin. Niitä voisivat olla esimerkiksi mustat aukot, neutronitähdet tai ruskeat kääpiöt.

"Subaru-teleskoopilla tehty tutkimus Andromedan galaksista käytännössä eliminoi MACHOjen mahdollisuuden. Pitäisin sitä lähes kokonaan poissuljettuna", arvioi Hitoshi Murayama Berkeleyn yliopistosta ja Japanin Kavli-instituutista.

Viimeisen vuosikymmenen ajan on pidetty yhä todennäköisempänä, että pimeä aine koostuu MACHOjen sijasta vaikeasti havaittavista alkeishiukkasista.

Johtavana alkeishiukkashypoteesina perinteisesti pidetty WIMP eli weakly interacting massive particles ei sekään tunnu Murayaman mielestä todennäköiseltä. Nämä protoneja noin sata kertaa massiivisemmat hiukkaset vuorovaikuttaisivat toistensa tai tavallisen aineen kanssa vain harvoin. Tämän vuoksi painovoiman pitäisi kerätä niitä suhteellisen nopeasti yhteen.

SIMPit (strongly interacting massive particles) sen sijaan vuorovaikuttaisivat aktiivisesti toistensa kanssa. Ne olisivat WIMPejä pienempiä, joten niitä olisi enemmän. SIMPit törmäilisivät toisiinsa ja kimpolisivat eivätkä kasaantuisi yhtä nopeasti kuin näkyvä aine. Tämän vuoksi esimerkiksi kuvan galaksijoukossa Abell 3827 havaittu massajakauma selittyisi paremmin.

"Vähän tähtiä ja paljon pimeää ainetta sisältävissä kääpiögalakseissa perinteiset numeeriset simulaatiot esittävät pimeän aineen kasaantuvan niiden keskelle", Murayama perustelee. "Havainnot kuitenkin osoittavat sen jakauman erilaiseksi. Tämäkin olisi SIMPejä tukeva todiste."

Aiheesta lisää Berkeleyn yliopisto (englanniksi)

Pysyvä linkki
Samankaltaisia uutisia
Ladataan...
Uusin numero
Uutisarkisto