นักสืบสสารมืดแทบจะไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับสสารมืด แต่ตอนนี้พวกเขารู้สิ่งนี้: มันมีพฤติกรรมแตกต่างกันไปตามขอบของกาแลคซีเก่ากว่าในที่ใหม่
สสารมืดคือสิ่งที่เรามองไม่เห็นในจักรวาล มันสร้างมวลส่วนใหญ่ในเอกภพ แต่ไม่เปล่งแสง อย่างไรก็ตามมันดึงทุกอย่างด้วยแรงโน้มถ่วง ทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาลทำตัวเหมือนกำลังถูกเมฆหนาทึบตัวใหญ่บางตัวที่เรามองไม่เห็น นักดาราศาสตร์ก็ไม่แน่ใจว่ามันคืออะไร
กระดาษใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 3 มกราคมในวารสารวารสารรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์ได้ช่วยให้แคบลง
สสารมืดส่วนใหญ่ที่นักวิทยาศาสตร์ตระหนักถึงมีอยู่ใน "รัศมี" หรือเมฆภายในกาแลคซี แต่มีปัญหา: แกนเหล่านั้นไม่ทำงานตามที่ควรตามการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
เมื่อนักวิจัยสร้างแบบจำลองพฤติกรรมของสสารมืดรัศมีโครงสร้างเหล่านี้มักจะสร้างรูปทรงบางอย่าง: ลูกบอลหนาแน่นของสสารมืดที่ใจกลางกาแลคซีล้อมรอบด้วยก้อนเมฆที่มีเมฆ นักดาราศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่าการกระจายของสสารมืด แต่ในความเป็นจริงแล้วกาแลคซีหลายแห่งมีพฤติกรรมราวกับว่าสสารมืดของมันโคจรรอบด้านนอกของกาแลคซีโดยรอบแกนกลางซึ่งเป็นวัตถุที่มองไม่เห็น นักดาราศาสตร์เรียกความแตกต่างนี้ว่าปัญหา "cusp-core"
คำอธิบายที่เป็นที่นิยมสำหรับปัญหา cusp-core ที่เรียกว่าแบบจำลอง "Self Interacting Dark Matter" (SIDM) แสดงให้เห็นว่าไม่เพียง แต่สสารมืดจะมีอยู่ทั้งหมดนอกฟิสิกส์ที่เราสามารถตรวจจับและเข้าใจได้โดยตรง แต่มันยังทำหน้าที่ ตัวเองโดยใช้กองกำลังที่ไม่รู้จัก หากการโต้ตอบของสสารมืดกับตัวเองแตกต่างจากการโต้ตอบกับสสารทั่วไปนั่นอาจอธิบายได้ว่ามันจัดการเดินทางจากใจกลางกาแลคซีไปทางขอบได้อย่างไร
แต่คำอธิบายนี้อาจเป็นเรื่องที่ซับซ้อนเกินไปการศึกษาใหม่ชี้ให้เห็น
แรงอีกประการหนึ่งสามารถผลักสสารมืดออกจากใจกลางกาแลคซีนั่นคือการทำให้สสารมืด นั่นหมายถึงพลังงานและลมแรงจากการก่อตัวของดาวผลักสสารมืดออกมาจากใจกลางกาแลคซี แต่มีหลักฐานโดยตรงเล็กน้อยสำหรับปรากฏการณ์นี้และแม้ว่าจะมีก็ยังไม่ชัดเจนว่าการให้ความร้อนดังกล่าวจะมีพลังมากพอที่จะอธิบายความแตกต่างระหว่างแบบจำลองการกระจายสสารมืดและสิ่งที่สังเกตได้
อย่างไรก็ตามกระดาษใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าการให้ความร้อนกับสสารมืดเป็นคำอธิบายที่ถูกต้อง
ผู้เขียนศึกษากาแลคซีแคระ 16 แห่งโดยแบ่งออกเป็นสองประเภทคือกาแลคซีที่หยุดก่อตัวดาวฤกษ์หลายพันล้านปีก่อนและกาแลคซีที่หยุดก่อตัวดาวฤกษ์เร็ว ๆ นี้หรือยังคงก่อตัวดาวฤกษ์
นักวิจัยพบว่ากาแลคซีที่มีอายุมากกว่าและมีความว่องไวน้อยมีแนวโน้มที่จะมี cusps สสารมืด - บริเวณที่ใจกลางของมันมีสสารมืดจำนวนมาก กาแลคซีที่ทำงานอยู่มากมักจะมีแกนกลางว่างเปล่า
การค้นพบใหม่ชี้ให้เห็นว่าความร้อนของสสารมืดนั้นเป็นจริงและมีบทบาทสำคัญในการทำงานของสสารมืด กาแลกซี่ที่หยุดก่อตัวดาวฤกษ์มานานก็มีพลังงานน้อยกว่าที่จะผลักสสารมืดออกจากใจกลางกาแลคซี ในกรณีเหล่านั้นสสารมืดทำงานในแบบที่ง่าย ๆ ทำนายได้ กาแลคซีที่ก่อตัวดาวฤกษ์มากขึ้นมีความร้อนมากกว่าและทำให้สสารมืดเบี่ยงเบนจากแบบจำลอง
หากการค้นพบนี้ถูกต้องมันจะจำกัดความเป็นไปได้ของสสารมืดที่อาจเป็นไปได้แม้ว่าจะไม่ใช่อย่างมาก: มันจะต้องเป็นสิ่งที่จะพัดพาออกจากใจกลางกาแลคซีที่มีดาวดวงใหม่มากมาย และผลลัพธ์นี้อาจหมายความว่าไม่จำเป็นต้องเสนอคุณสมบัติสสารมืดแปลกประหลาดทุกประเภทเพื่ออธิบายว่าสารทำงานอย่างไร
ถึงกระนั้นก็ยังไม่มีอะไรแน่นอน นักวิจัยรับทราบในรายงานว่าพวกเขาอาศัยวิธีการจำลองสสารมืดที่ตกอยู่ภายใต้การวิจารณ์ อาจมีกาแลคซีแห่งอื่นที่มีคุณสมบัติอยู่ระหว่างจุดยอดและแบบจำลองแกนซึ่งจะทำให้การค้นพบใหม่ซับซ้อนขึ้น
ถึงตอนนี้นักสืบสสารมืดสามารถยึดหลักฐานอีกชิ้นหนึ่งไปยังกระดานข่าวของพวกเขาที่ปกคลุมด้วยสายสีแดง
