Erinevate hinnangute järgi moodustab tumeaine kuni 98 protsenti kogu universumis leiduvast ainest. Tumeaine avaldub gravitatsioonilises vastasmõjus nähtava ainega, kuid teleskoopide abil seda näha pole võimalik.
Seega on seda võimalik avastada ainult kaudselt, uurides seda, millist gravitatsioonilist mõju avaldab tumeaine tavalisele ainele, millest koosnevad tähed ja planeedid. Kuigi pole täpselt teada, mida tumeiane endast kujutab, on teadlased suutnud luua selle käitumise kirjeldamiseks korraliku mudeli.
Kosmoloogia standardmudeli järgi koosneb tumeaine külmadest, ehk aeglaselt liikuvatest eksootilistest osakestest, mis moodustavad gravitatsiooni mõjul kogumeid. See mudel on siiani tumeaine käitumist enamikes olukordades väga hästi kirjeldanud.
Kääbusgalaktikate puhul, kus tumeaine on teooria järgi rohkem hajunud, see mudel aga ei tööta. Ajakirjas The Astrophysical Journal avaldatavas värskes uurimuses arvutasid teadlased kahe kääbusgalaktika massijaotuse, kasutades selleks uut tumeaine teooriatest sõltumatut meetodit. Nad uurisid Ahju ja Kujuri tähtkuju, Linnutee naabreid.
Probleemi süvendab asjaolu, et vaatamata sõltumatu meetodi kasutamisele olid mõõtmistulemused ikka külma tumeaine teooriaga vastuolus. Mudeli järgi peaks nähtamatu aine olema tihedalt koondunud galaktikate keskmesse, kuid tundub, et Ahju ja Kujuri kääbusgalaktikates on tumeaine ühtlaselt jagunenud. Sama näitavad ka teiste kääbusgalaktikate erineval teel saadud massijaotused.
“Kui kääbusgalaktikat võrrelda virsikuga, peaks kosmoloogia standardmudeli järgi selle keskmes olema tumeainest virsikukivi,” ütles Cambridge’i ülikooli teadlane ja uuringu autor Jorge Penarrubia. “Kaks meie uuritud kääbusgalaktikat on aga nagu kivita virsikud.”
Seetõttu tuleb osa teoreetilisest mudelist tõenäoliselt ümber teha, sest uuringu autorite mõõtmistulemused on vastuolus kääbusgalaktikate tumeaine mudelijärgse struktuuriga.
Kääbusgalaktikad on tumeaine uurimiseks eriti sobilikud , sest need koosnevad peaaegu täielikult tumeainest – arvatakse, et kääbusgalaktikate kogu ainest moodustab tavaline aine vaid ühe protsendi.
Mõnede teadlaste arvates hajub tumeaine vastasmõjus tavalise ainega laiali ning seetõttu väheneb galaktikate keskmes leiduva tumeaine tihedus, kuid kosmoloogia standardmudel seda hetkel ette ei näe. Uuringu autorite sõnul võib sellele olla kaks selgitust – tavaline aine mõjutab tumeainet seniarvatust rohkem või ei ole tumeaine siiski aeglases liikumises.
Loo autor Jaak-Kristjan Sutt, allikas www.novaator.ee
