Forskare har kartlagt mörk materia i flera galaxhopar som kolliderar mer än en miljard ljusår bort. Och ett resultat av forskningen är att mörk materia i själva verket inte kan bestå av partiklar, som man tidigare trott. I stället har ett antal teorier som sträcker sig från att vara en vätska, till att inte existera alls, presenterats av forskare - som också säger att det sannolikt är "svagare än vi först trodde". Forskare i Schweiz och Storbritannien kartlade mörk materia i kluster (visas i blått), och upptäckte att mörk materia kan vara "svagare än vi trodde". Medurs från övre vänstra sidan är galaxklustren: MACS J0416.1+2403, MACS J0152.5+2852, MACS J0717.5+3745, ZwCl 1358+62, Abell 2744 och Abell 370. Forskningen utfördes av forskare från École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Schweiz, University of Edinburgh och Durham University. De använde data från rymdteleskopet Hubble och röntgenobservatoriet Chandra för att mäta galaxhopar - samlingar av hundratals galaxer. Förvånansvärt nog upptäckte studien att mörk materia "partiklar" helt enkelt kan passera varandra när galaxhopar kolliderar. "Detta arbete tittar på hur mörk materia interagerar med sig själv när massiva moln av det krossas tillsammans med andra massiva moln,. ledförfattaren Dr David Harvey från EFPL berättade MailOnline. När fysiker studerar galaxernas dynamik och stjärnornas rörelse, ställs de inför ett mysterium. Om de bara tar hänsyn till synlig materia, lägger deras ekvationer helt enkelt inte ihop; de element som kan observeras är inte tillräckliga för att förklara rotationen av objekt och de befintliga gravitationskrafterna. Det är något som saknas. Av detta drog de slutsatsen att det måste finnas ett osynligt slags materia som inte interagerar med ljuset utan som helhet interagerar med hjälp av gravitationskraften. Denna substans, som kallas "mörk materia", tycks utgöra minst 80 procent av materian i det kända universum. "Vi finner att när detta händer, blir den mörka materian inte alls påverkad och den fortsätter obehindrat."Detta innebär att mörka materiapartiklar inte interagerar med sig själva, vilket skulle ha fått mörk materia att sakta ner. I stället verkar det som om även om mörk materia kan interagera "icke-gravitationellt" med synlig materia, så är det inte fallet när den interagerar med sig själv. Ännu viktigare är att studien utmanar uppfattningen att mörk materia består av protonliknande partiklar - eller kanske några partiklar överhuvudtaget. "Implikationerna för mörk materia är att det utesluter vissa modeller av partikel mörk materia, till exempel det utmanar idén att mörk materia är gjord av en likvärdig "mörk proton" som utbyter "mörka fotoner", säger Dr Harvey. – Att säga att vi kan dra slutsatsen att mörk materia inte är en partikel är för långt, men vi utmanar många modeller av mörk materia, och det återstår att se om mörk materia är en partikel så många forskningsrader är ännu att bevisa detta. och med hjälp av rymdteleskopet Hubble (visas från rymdfärjan Atlantis 2009), observerade teamet avlägsna galaxer som var mer än en miljard ljusår bort. De kunde räkna ut mönstret av förvrängning orsakad av mörk materia, och göra kartor över var det skulle vara. Harveys data kom från Candras rymdobservatorium och Hubbleteleskopet, och inkluderade den berömda Bullet Cluster-kollision (visad), en kollision mellan två galaxhopar vars gas har formats till en kula. Denna speciella kollision är det bästa aktuella beviset för förekomsten av mörk materia. Doktor Richard Massey, en av författarna till studien, berättade för MailOnline att det troligen var en annan typ av partikel än vad forskarna hittills hade letat efter. "Men det finns de mycket konstiga teorier som också kan ersätta detta," sade han. En teori är att kanske teorin om gravitation, som först föreslogs av Einstein, är fel - och mörk materia existerar faktiskt inte alls. Alla våra bevis för mörk materia hittills kommer från dess förmodade gravitationseffekt på galaxer - men om våra gravitationsmodeller är fel, då kan detta vara falska bevis. "Alternativt, mörk materia kan vara någon form av vätska, snarare än en partikel med en egenskap i rymden," Dr Massey sade. En annan teori är att mörk materia är gjord av limbollar, som är en sammansmältning av mindre partiklar "limmade" tillsammans i en ensemble. Forskarna skapade kartorna genom att studera de effekter mörk materia hade på extremt avlägsna galaxer. Även om mörk materia inte kan ses direkt, kan dess närvaro förutsägas baserat på dessa interaktioner. "Vi kan inte observera vind, men du vet att det finns där eftersom blad flyter runt," sade medförfattare Richard Massey från Durham University's Institute for Computational Cosmology. "Den mörka materian är liknande, vi kan inte se det, men det drar saker runt lite. på Hubble Space Telescope, laget observerade avlägsna galaxer som var mer än en miljard ljusår bort. De kunde räkna ut mönstret av förvrängning orsakad av mörk materia, och göra kartor över var den skulle vara. Men den fascinerande slutsatsen var att mörk materia inte interagerar med sig själv - eller kanske till och med andra materia - på sätt vi skulle tänka. "Om du slog huvudet mot en vägg av mörk materia, ditt huvud skulle gå rakt igenom, och förklarade Dr Massey. "Detta gör det mycket svårt saker att arbeta med.""Dark materia är runt hela vår egen galax, runt om på jorden, och passerar genom oss just nu, men det har inte någon effekt på oss."Han tillade att det var "plågeri att vi visste så lite om mörk materia, trots att det verkar vara ett "parallell universum" som var mycket viktigare än vår egen. Och utifrån deras studie drar forskarna slutsatsen att mörk materia till och med är "svagare än vi först trodde. och forskarna använde också data från Candras röntgenobservatorium (illustration visade) för att mäta mörk materia i de avlägsna galaxerna. Men det är mycket svårt att hitta. "Om du slog huvudet mot en vägg av mörk materia, ditt huvud skulle gå rakt igenom, och förklarade medförfattare dr Massey. Den fascinerande slutsatsen var att mörk materia inte interagerar med sig själv - eller kanske till och med med med annan materia - på ett sätt som vi skulle tro var möjligt. Visas är galaxklustret MACS J0416.1+2403 och dess mörka materia fördelning, visas i blått, baserat på dess gravitationsinteraktioner. Även om den står för 90 procent av all materia i universum och mer än en fjärdedel av dess energi, vet vetenskapsmännen fortfarande mycket lite om mörk materia. Efter två års avstängning och uppgradering, är multi-miljarder dollar Large Hadron Collider (LHC) på väg att ramp upp för sin andra tre-årskörning. Forskare lovar nästan dubbelt så mycket energi och mycket mer våldsamma partikel kraschar den här gången - och hoppas få en glimt av mörk materia. Gruppen vid Europeiska organisationen för kärnforskning, eller Cern, säger att om naturen samarbetar, kommer de kraftfullare strålarna att ge dem en titt in i det osynliga mörka universumet. Beams bör börja köra genom jätten maskinen senare denna månad, med de första hög energi kraschar förmodligen kommer i maj, accelerator regissör Frederick Bordry sade i en nyhetskonferens i Genève. Forskare hoppas få se alla möjliga slags ny fysik, inklusive en första glimt av mörk materia, ett av experimentets huvudfokuser. "Jag vill se det första ljuset i det mörka universum", sade Cern General Director Rolf Heuer. "Om jag ser det, så är naturen snäll mot mig." En viktig idé bland astronomer är att mörk materia består av en ny subatomär partikel som vi inte har upptäckt ännu. Fler exotiska teorier vill att mörk materia ska vara ett kvantfel från universums födelse, extradimensionell massa, eller till och med en modifierad form av gravitation. Vad vi vet är att mörk materia interagerar med kosmiska strukturer genom gravitation, formar och formar dem. Mörk materia böjer till exempel ljus som passerar genom den och förvränger bilder av avlägsna rymdobjekt. Dessutom ökar den mörka materians rörelse hos galaxer inuti galaxhopar, som består av hundratals galaxer och innehåller bokstavligt talat astronomiska mängder av stjärnor, planeter och gaser. Galaxkluster är också 90 procent mörk materia, vilket gör dem idealiska för att studera den, särskilt när de kolliderar med varandra och tvingar sina respektive mörka frågor att interagera. Baserat på denna kunskap studerade dr Harvey och hans kollegor data från 72 galaxkluster kollisioner. Dessa kosmiska krascher inträffar under loppet av miljarder år när galaxhopar attraherar varandra på grund av sina jättemassor. När detta sker interagerar den mörka materian i varje galaxkluster med den andras och erbjuder en unik möjlighet att studera den. Teamets data kom från Candra X-ray Space Observatory och Hubble teleskopet, och inkluderade den berömda Bullet Cluster kollision, en kollision av två galax kluster vars gas har formats till formen av en kula. Och hittills är just denna kollision det bästa beviset för existensen av mörk materia, baserat på dess interaktion med klungorna. Under de kommande åren kommer forskarna att hoppas på att direkt observera mörka materiapartiklar i ett antal detektorer - inklusive LHC vid Cern. Men vilken form den kommer att ha eller om den verkligen finns där återstår att se.
Forskare i Schweiz och Storbritannien kartlade mörk materia i kluster.
De upptäckte att mörk materia "partiklar" passerar genom sig själva.
Detta tyder på mörk materia kanske inte faktiskt består av partiklar.
Det kan istället vara som en "fluid", eller något helt annat.
"Vi utmanar många modeller av mörk materia," huvudförfattaren Dr Harvey berättade MailOnline.