Szimpatika – Lehet, hogy sötét anyag van a galaxisunk középpontjában?

A római La Sapienza Egyetem kutatóiból álló csoport arra a következtetésre jutott, hogy nemcsak egy fekete lyuk magyarázhatná meg mindazokat a jelenségeket, amelyeket galaxisunk középpontjának környezetében észlelünk, hanem az is, ha ott sötét anyag lenne. A feltételezés igen merész, hisz a fekete lyukkal kapcsolatos elméletért a 2020-as fizikai Nobel-díjat is odaítélték, az elmélet bizonyításában a középpont körül keringő néhány csillag viselkedése játszotta a főszerepet. Az ún. S-csillagok csoportjából az S2 jelű volt a legpontosabban ismert, és így ezt használták fel a fekete lyuk tulajdonságainak megismeréséhez is.

Az olasz kutatók tanulmánya szerint azonban ez a fekete lyukkal kapcsolatos elmélet nem tökéletes, nem magyarázza meg egyes tömegek viselkedését a galaxisunk középpontja közelében. A G2 jelű gázfelhő néhány év alatt elhaladt a feltételezett fekete lyuk mellett, és túlélte annak közelségét anélkül, hogy jelentősebben megnyúlt volna. Azonban nem így kellett volna viselkednie: a Sagittarius A*, vagyis a galaxis középpontjában lévő fekete lyuknak szét kellett volna szaggatnia a gáztömeget. Az olasz kutatók arra jutottak, hogy ez a túlélés magyarázható lenne úgy, hogy a Tejútrendszer középpontjában sötét anyag van, nem fekete lyuk.

A sötét anyagra vonatkozó modellszámításokkal megvizsgálták mind az S-csillagok, mind a G2 gáztömeg mozgását a galaxis középpontja körül, ezzel a középpontban lévő tömeg gravitációs hatását mérték fel. A modellszámításokat elkészítették úgy is, hogy a középpontban fekete lyuk volt, és úgy is, hogy sötét anyag. Az eredményeik azt mutatták, hogy a sötét anyag jelenléte pontosabban magyarázná a csillagok és a gáztömeg mozgását is, mint az, hogy az eddig elfogadott elmélet szerinti fekete lyuk állna a középpontban.

A sötét anyag azon tömegét, amely az új elképzelés szerint a Tejútrendszer középpontját alkotja, a kutatók által darkinónak nevezett, fermion-jellegű sötétanyag-részecskék alkotják, ezzel a középpont a legextrémebb dolgokon kívül pont úgy viselkedne, mintha egy fekete lyuk volna. Azonban pont ezeknek, a fekete lyukhoz köthető igen extrém dolgoknak a hiánya lehet a kutatócsoport szerint az, ami feltételezhetővé teszi a sötét anyagot a fekete lyuk helyett.

Az új modellszámítások természetesen nem cáfolták meg a Nobel-díjas elméletet, azonban megmutattak egy lehetséges alternatívát.