Sötét anyag: az ismeretlen uralkodó
Ez az anyag fura tulajdonságairól közismert: sem sugároz, sem veri vissza a fényt, mégis ötször több van belőle az univerzumban, mint közönséges anyagból. Ezáltal alakítja a galaxisok, csillagok és bolygók elrendeződését, noha közvetlenül nem látható. A Genfi Egyetem kutatói arra voltak kíváncsiak, hogy a galaxisok ugyanúgy zuhannak-e bele a téridő csapdáiba – gravitációs kutakba –, mint minden más, vagy a sötét anyagot valamilyen ismeretlen mechanizmus is befolyásolja.
Galaxisok tánca a gravitációs kutakban
Ehhez a csapat megvizsgálta, hogyan mozognak a galaxisok ezeken az óriási gravitációs mélyedéseken át, és hogy a mozgásuk pont olyan-e, amilyennek Einstein általános relativitáselmélete és a jól ismert fizikai egyenletek leírják, vagy van eltérés. Ha a sötét anyagra hatna egy ötödik, ismeretlen erő, akkor a galaxisok sebességében és eloszlásában is mást kellene látnunk. Az összehasonlítás során azonban nem találtak eltérést: a sötét anyag a galaktikus kutakba ugyanúgy „hullik”, ahogy az ismert anyag, azaz engedelmeskedik az Euler-egyenleteknek. Más megközelítésben: ha van is valamilyen eddig rejtett ötödik erő, annak hatása biztosan nem haladja meg a gravitáció erejének 7%-át, különben már láttuk volna a nyomát.
Következő lépések: vadászat a rejtett erőkre
Bár ez az eredmény nem zárja ki véglegesen, hogy létezzen ötödik, titokzatos fizikai erő, jelentősen szűkíti a lehetőségek körét. A következő nagy ugrás új űrkutatási projektek – például az LSST és a DESI – adataitól várható, amelyek már a gravitáció erősségének 2%-ára érzékenyek lesznek. Ezáltal még tovább finomíthatjuk a sötét anyag természetéről alkotott képünket, és talán közelebb kerülünk ahhoz, hogy feltárjuk, az univerzum sötét oldala valóban rejt-e egy új természeti törvényt.
