מחקר חדש מהמכון ע"ש נילס בוהר מציג מידע חדש שמוסיף עוד פיסת ידע לפאזל הסבוך של החלק האפל והמסתורי ביקום- החומר האפל. המחקר פורסם בכתב-העת המדעי Physical Review Letters
היקום מכיל לא רק גופים שמימיים נראים לעין כמו כוכבים שבת, כוכבי לכת וגלקסיות. הוא מכיל גם שחקן משנה מיסתורי- חומר אפל. האסטרונומים יכולים למדוד שהחומר האפל קיים בכמויות גדולות אך אף אחד אינו יודע מה הוא ואף אחד לא ראה אותו. הוא אינו פולט אור וגם לא מחזיר אור. הוא בלתי נראה. זו תעלומה ולחוקרים יש השערות רבות.
החומר האפל גרם לחוקרים כאבי ראש במשך העשורים מאז נתגלה לראשונה בשנות ה-70, ויש מחקר אינטנסיבי הבודק את התופעה. למרות שהוא בלתי נראה יש לו מסה, ועל כן יש לו גם השפעה על כוח הכבידה אותה ניתן למדוד. ע"י ניתוח נתוני הגלקסיות אפשר לגלות מה משקלן, ומתברר שבאופן מובהק מרבית החומר המצוי בגלקסיה הוא חומר אפל. בדיוק כפי שכוכבים מתאגדים ביחד למבנה של גלקסיה, גם גלקסיות מתאגדות לצביר גלקסיות שיכול לכלול עד כמה אלפי גלקסיות. האסטרופיזיקאית סיין רימר-סורנסן, דוקטורנטית במכון ע"ש נילס בוהר ניתחה שני צבירי גלקסיות שמתנגשים.
ניתוח התנגשות גלקסיות
כאשר שני צבירי גלקסיות נפגשים הגלקסיות והחומר האפל אינם פוגעים אחד בשני, אך כ-12 אחוז מהמסה בצבירי הגלקסיות מכילים ענני ענק של גס ואבק ועננים אלו מתנגשים. ענני הגז לוהטים ופולטים קרינת רנטגן שניתן לצפות בהם, וניתן לראות כיצד העננים למעשה נדחפים החוצה משני צבירי הגלקסיות במהלך ההתנגשות. כאשר ענני הגז מתנגשים הם הופכים אף יותר לוהטים ופולטים יותר קרינה שניתנת לצפיה.
תצפיות מראות שחומר אפל עשוי להיות מורכב מחלקיק חדש ובלתי ניתן לזיהוי. אחת ההצעות בנוגע לחומר האפל, היא שאלו חלקיקים שבמהלך התפרקותם פולטים קרינת רנטגן. אקסיונים הם חלקיקים כאלו, אשר ההסבר לקיומם תלוי בהנחת קיום מימדים נוספים. על מנת שאפשר יהיה לאתר קרני רנטגן שנפלטות מחומר אפל, המדענים צופים במקומות שבהם יש ריכוז גבוה של חומר אפל, אך אין גז שיפלוט גם הוא קרינת רנטגן. מקומות כאלה נמצאו באזורי התנגשות של צבירי גלקסיות שבהם ענני הגז נדחפו החוצה במהלך ההתנגשות וכך ניתן למדוד את הקרינה של החומר האפל בלבד.
סיין רימור-סורנסן ניתחה את אחד משני צבירי הגלקסיות אשר נמצאים בתהליך התנגשות. הניתוחים הראו שהצביר כבד מאוד ובעל גלקסיות מרובות, ומדידות כבידה הראו שיש כמות גדולה של חומר אפל, כ-85 אחוזים מהמסה הכוללת. עם זאת, לא נמדדה קרינת רנטגן בעלת חשיבות כלשהי.
כאשר החומר האפל אינו פולט קרני רנטגן אפשר לחשב את הגבול העליון של מהירות ההתפרקות של החלקיק ובכך לחשב את אורך חייו. התוצאה היא שאם אקסיונים הם החומר האפל חייבת להיות להם תוחלת חיים של יותר מ-3,000,000 מיליארד שנים. במקרה כזה, אין יותר מדי חומר אפל שהתפרק בזמננו אם נוצר לפני 13.7 מיליארד שנים. המסקנה היא שלחומר אפל יש תוחלת חיים מאוד, מאוד ארוכה.