Teleskop Roman će tražiti nakupine tamne tvari

Ponekad se zvijezde mogu odvojiti od kuglastih skupova dok kruže oko masivne galaksije. Istraživači su identificirali nekoliko primjera u našoj vlastitoj galaksiji Mliječni put i uočili praznine između ovih petljastih vitica.

Što je uzrokovalo te praznine? Jedna mogućnost je da se radi o tamnoj tvari. Nakon lansiranja Roman teleskopa 2027. godine, astronomi će koristiti njegove goleme slike visoke razlučivosti kako bi prvi put uočili mnogo više plimnih tokova i potencijalno njihovih popratnih praznina u obližnjim galaksijama. Glavni kandidat je naš susjed, galaksija Andromeda, a ne samo da će istraživači moći identificirati plimne tokove u Andromedi, oni bi također mogli koristiti Romanovu finu rezoluciju da odrede više svojstava ove misteriozne tvari.

Romanov  Wide Field Instrument  ima 18 detektora koji će proizvesti slike 200 puta veće od veličine bliske infracrvene kamere Hubble svemirskog teleskopa, u malo većoj razlučivosti. 

"Roman će moći napraviti ogromnu snimku galaksije Andromeda, što jednostavno nije moguće s bilo kojim drugim teleskopom", rekao je Christian Aganze, glavni autor nedavnog rada o ovoj temi i postdoktorand na Sveučilištu Stanford u Kaliforniji. "Također predviđamo da će Roman moći detektirati zvijezde pojedinačno." 

Tamna tvar, za koju mnogi pretpostavljaju da je čestica, još se ne može izravno promatrati jer ne emitira, ne reflektira, ne lomi niti apsorbira svjetlost. Ako ga ne vidimo, kako znamo da je tu? "Vidimo učinak tamne tvari na galaksije", pojasnio je Aganze. "Na primjer, kada modeliramo kako galaksije rotiraju, potrebna nam je dodatna masa da objasnimo njihovu rotaciju. Tamna tvar može dati tu masu koja nedostaje."

Sve galaksije, uključujući i Mliječnu stazu, okružene su aureolom tamne tvari. Astronomi bi mogli pronaći dokaze da aureola galaksije također može sadržavati velik broj manjih pod-aureola tamne tvari, koje predviđaju modeli. "Ove aureole su vjerojatno otprilike sferične, ali trenutačno nije poznata njihova gustoća, veličina, čak i ako postoje", objasnila je Tjitske Starkenburg, koautorica i docentica na Sveučilištu Northwestern u Evanstonu, Illinois. 

Roman će redefinirati njihovu potragu. "Očekujemo da tamna tvar stupa u interakciju s tokovima globularnih jata. Ako su ovi pod-haloi prisutni u drugim galaksijama, predviđamo da ćemo vidjeti praznine u tokovima globularnih jata koje su vjerojatno uzrokovane tamnom tvari,” navodi Starkenburg i dodaje kako će nam ovo dati nove informacije o tamnoj tvari, uključujući koje su vrste aureola tamne tvari prisutne i kolike su njihove mase.