California ülikooli teadlased kasutasid keerulisi arvutimodelleeringuid, et luua katse tumeda aine olemasolu tõestamiseks või vaidlustamiseks. Analüüs näitab, et vastus peitub tähtede liikumises piimateed mööda kerkivates väikestes satelliitgalaktikates.
Kasutades ühte maailma kiirematest superarvutitest, modelleerisid uurijad materjali levitamist satelliitide kääbus galaktikates. Need on väikesed galaktikad, mis liiguvad ümber suurte, näiteks Linnutee või Andromeda.
Teadlased keskendusid radiaalkiirendusele (RAR). Ketta galaktikates liiguvad tähed ringjoontes galaktikakeskuse ümber. Kiirendus, mis põhjustab neile suuna muutmise, on tingitud materjali atraktiivsusest. RAR kirjeldab selle kiirenduse ja ainult nähtava materjali vahelist seost. See annab ülevaate galaktikast ja materjali jaotusest.
Tume aine jaotus (eespool) ja tähed (allpool)
Esimest korda teostati kääbus galaktikate RAR-simulatsioon, võttes arvesse tumeda aine olemasolu. Selgus, et nad käituvad väiksemate suurte galaktikate versioonidena. Aga mis siis, kui pimedat ainet ei ole ja gravitatsioon on vastuolus Newtoni seadustega? Seejärel sõltub kääbus galaktikate RAR nende kaugusest vastuvõtva galaktikast, mis ei juhtu, kui on tumedat ainet. See erinevus muudab satelliidi galaktikad võimsateks testideks, et kontrollida pimedat materjali. 2013. aastal käivitati ESA Gaia kosmoselaev, mis võib sellele küsimusele vastata. See loodi enneolematult uurimaks tähti Linnutee ja satelliit-galaktikates. Andmeid on palju, seega võtab analüüs aastaid.
Galaktikaliim
See küsimus on kosmoloogias endiselt kõige olulisem. Pimedate ainete olemasolu soovitas rohkem kui 80 aastat tagasi. Seda tegi Fritz Zwicky, kes arvas, et galaktikad liiguvad nii kiiresti klastrites, et nad tegelikult üksteisest eemale liikusid. Seepärast tegi ta ettepaneku näha nähtamatut ainet, mis on piisavalt raskendatud, et päästa galaktikat oma orbiidil. 1970ndatel Vera Rubin märkas sarnast nähtust spiraalsetes galaktikates.
Täna on enamik teaduslikust maailmast veendunud, et tumedad ained on umbes 80% universaalsest massist. See ei ole valgusega kokku puutunud, nii et see on teleskoobidele nähtamatu. Kuid selle teoreetiline olemasolu sobib ideaalselt teistesse vaatlustesse, nagu CMB kiirguse levik. Lisaks selgitab see galaktikate moodustumise asukohta ja kiirust. Kuid seni pole olnud võimalik selle olemasolu tõestada, nii et mõned inimesed arvavad, et raskus ei vasta üldtunnustatud seadustele. Tulevased avastused näitavad, kes oli õige.
