Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) przeprowadzili fascynujące badania, które rzucają nowe światło na zrozumienie ciemnej materii w naszej galaktyce, Drodze Mlecznej. Ich odkrycia, opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, opierają się na analizie danych zebranych przez sondę Gaia i spektrograf APOGEE.

W latach 70. astronom Vera Rubin jako pierwsza zauważyła, że galaktyki obracają się w sposób, który nie może być napędzany wyłącznie przez widzialną materię. Jej prace nad krzywymi rotacji były jednymi z pierwszych mocnych dowodów na istnienie ciemnej materii – niewidzialnej, nieznanej substancji, która według szacunków przewyższa masą wszystkie gwiazdy i inną widzialną materię we wszechświecie.

Zespół z MIT wykorzystał nową partię danych z sondy Gaia, tym razem obejmującą gwiazdy oddalone o około 30 kiloparseków – prawie 100 000 lat świetlnych od centrum galaktyki. Analizując te dane, naukowcy stworzyli trójwymiarową mapę gwiazd rozsianych po Drodze Mlecznej. Następnie zintegrowali tę mapę z modelem prędkości kołowej, aby symulować, jak szybko każda gwiazda musi się poruszać, biorąc pod uwagę rozkład wszystkich innych gwiazd w galaktyce.

Zamiast spodziewanego łagodnego spadku, naukowcy zaobserwowali, że nowa krzywa rotacji gwałtownie spada na zewnętrznym krańcu. Oznacza to, że gwiazdy mogą podróżować równie szybko tylko do pewnej odległości, po czym nagle zwalniają. Gwiazdy na obrzeżach galaktyki wydają się poruszać wolniej niż oczekiwano.

Przetłumaczenie tej krzywej rotacji na ilość ciemnej materii, która musi istnieć w całej galaktyce, wskazuje, że rdzeń Drogi Mlecznej może zawierać mniej ciemnej materii niż wcześniej szacowano. To odkrycie jest w napięciu z innymi pomiarami i może prowadzić do nowych hipotez dotyczących ukrytych mas tuż za krawędzią dysku galaktycznego lub przewartościowania stanu równowagi naszej galaktyki.

Badania te, wspierane częściowo przez National Science Foundation, stanowią ważny krok w zrozumieniu ciemnej materii i struktury galaktycznej. Wskazują na to, że Droga Mleczna, podobnie jak inne galaktyki, może posiadać złożoną i nie do końca zrozumiałą strukturę ciemnej materii, która wpływa na ruch gwiazd.