بیگ بنگ: دانشمندان به شواهدی دست یافته‌اند که نشان‌ می‌دهد ماده‌ تاریک می‌تواند در اثر فرآیندهای ستاره‌زایی در کهکشان‌ها گرم شده و حرکت کند. این یافته‌ها نخستین شواهد دیداری برای پدیده‌ای به نام “گرمایش ماده‌ تاریک” و همچنین سرنخ‌های تازه‌ای دربارۀ چیستی ماده‌ی تاریک را برای ما فراهم می‌کند.

در پژوهش تازه، دانشمندان دانشگاه سری، دانشگاه کارنگی ملون، و بنیاد فناوری فدرال زوریخ به جستجوی شواهد ماده‌ تاریک در مرکز کهکشان‌های کوتولۀ فضای نزدیک پرداخته‌اند. کهکشان‌های کوتوله کهکشان‌های کوچک و کم‌نوری‌اند که به طور معمول به گرد کهکشان‌های بزرگ، مانند راه شیری خودمان می‌گردند. این کهکشان‌ها احتمالا سرنخ‌هایی در خود دارند که می‌توانند در شناخت سرشت ماده‌ تاریک به ما کمک کند.

گمان می‌رود ماده‌ تاریک بیشتر جرم کیهان را ساخته باشد، با این حال چون به شیوۀ ماده‌ معمولی با نور برهم‌کنش انجام نمی‌دهد، تنها از روی اثرهای گرانشی‌اش می‌توان آن را شناسایی کرد. ولی شاید کلید بررسی آن در چگونگی فرآیندهای ستاره‌زایی در کهکشان‌ها باشد. هنگامی که ستاره‌ها پدید می‌آیند، بادهای نیرومند می‌تواند گاز و غبار را از قلب کهکشان به بیرون براند. از همین رو قلب کهکشان‌ها جرم کمتری دارد، که این بر میزان گرانشی که توسط ماده‌ تاریکِ باقی‌مانده حس می‌شود تاثیر می‌گذارد. با گرانشِ و کششِ کمتر، مادۀ تاریک انرژی می‌گیرد و از مرکز کهکشان بیرون می‌رود، اثری که به نام “گرمایش ماده‌ تاریک” شناخته می‌شود.

این اخترفیزیکدانان میزان ماده‌ تاریک در مرکز ۱۶ کهکشان که تاریخچۀ ستاره‌زایی گوناگونی داشتند را اندازه‌گیری کردند. آنها پی بردند که کهکشان‌هایی که مدت‌ها پیش فرایندهای ستاره‌زایی‌شان متوقف شده ماده‌ تاریک بیشتری در مرکز خود دارند تا کهکشان‌هایی که هنوز دارند ستاره می‌سازند. این تاییدی بر این نظریه است که کهکشان‌های پیرتر گرمایش ماده‌ تاریکِ کمتری دارند.

پروفسور جاستین رید، نویسنده‌ی اصلی پژوهش از دانشگاه سری می‌گوید: «ما یک ارتباط واقعا چشمگیر میان مقدارِ ماده‌ تاریک در مرکز این کهکشان‌های کوتوله، و میزان ستاره‌زایی‌هایی که در زندگی‌شان داشته‌اند یافتیم. به نظر می‌رسد ماده‌ تاریک در مرکز کوتوله‌های ستاره‌ساز دچار گرمایش شده و از مرکز به بیرون رانده شده‌اند.» این یافته‌ها محدوده‌ی مدل‌های ماده‌ تاریک را تنگ‌تر می‌کنند: ماده‌ی تاریک باید بتواند کهکشان‌های کوتوله‌ای بسازد که طیفی از چگالی‌ها در مرکزشان دارند، و این چگالی‌های گوناگون هم باید با میزان ستاره‌زایی کهکشان ارتباط داشته باشد.

پرفسور متیو واکر، یکی از نویسندگان پژوهش از دانشگاه کارنگی ملون هم می‌افزاید: «این پژوهش می‌تواند گواه آشکاری باشد که ما را یک گام به شناخت چیستی ماده‌ تاریک نزدیک‌تر می‌کند. این که ماده‌ تاریک می‌تواند گرم شده و حرکت کند، انگیزۀ ما برای جستجوی ذرۀ ماده‌ تاریک را بیشتر می‌کند.» این دانشمندان امیدوارند پژوهش خود را گسترش داده و چگالی ماده‌ تاریک در مرکز کهکشان‌های کوتوله‌ی بیشتری را اندازه بگیرند، و در این روند، طیف گسترده‌تری از مدل های ماده‌ی تاریک را بیازمایند. جزئیات بیشتر این پژوهش در ماهنامه‌ انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.