Calea Lactee se roteşte în jurul propriei axe cu viteza de 210 km/s, însă un nou studiu a ajuns la concluzia că de la formarea sa, în urmă cu aproximativ 14 miliarde de ani, galaxia şi-a pierdut cel puţin 24% din viteza de rotaţie.

Acest studiu oferă noi date despre rotaţia Căii Lactee şi deschide o fereastră spre analiza naturii celei mai misterioase forme de materie din Univers, materia întunecată.

Materia întunecată este încă un tip necunoscut de materie despre care se consideră că ar conţine o mare parte din masa totală a Universului. Materia întunecată nu emite şi nici nu absoarbe lumina sau radiaţiile electromagnetice sau de altă natură, şi implicit nu poate fi observată direct cu telescoapele.

Astrofizicienii estimează că materia întunecată constituie 73% din materia din Univers şi 23% din masa-energia sa. Deocamdată, existenţa ei nu poate fi demonstrată direct, pe cale experimentală, din cauză că ea nu emite radiaţii.

Ce ar putea frâna o galaxie de dimensiunea Căii Lactee?

Calea Lactee este o galaxie spiralată cu o concentraţie mare de stele în zona sa centrală şi uriaşe braţe pivotante care se extind în cosmos. Oamenii de ştiinţă sunt de părere că galaxia noastră este înconjurată de un halou de materie întunecată, la fel ca şi alte galaxii.

În noul studiu, cercetătorii au folosit datele culese de Gaia, o misiune a Agenţiei Spaţiale Europene (ESA) care cartografiază poziţiile a miliarde de stele, pentru a studia Hercules Stream, un roi dens de stele care se învârt în jurul centrului Căii Lactee cu aceeaşi viteză de rotaţie a zonei galactice centrale.

Stelele din Hercules Stream sunt captive gravitaţional faţă de nucleul galactic, iar încetinirea vitezei de rotaţie a nucleului galactic ar avea ca efect deplasarea spre exterior a acestor stele, pentru a-şi menţine orbitele în mişcare sincronă cu nucleul galactic.

Cercetătorii au descoperit dovezi ale acestei migraţii cosmice spre exteriorul Căii Lactee a stelelor din Hercules Stream, atunci când au analizat compoziţia chimică a acestor stele. Stelele din Hercules Stream sunt bogate în elemente chimice mai grele, ceea ce sugerează că aceste stele s-au format mai aproape de centrul galactic, unde stelele sunt cu până la de zece ori mai bogate în metale decât cele care nu se află în centrul galactic.

Pornind de la aceste observaţii, astrofizicienii au ajuns la concluzia că centrul galactic a încetinit cu aproximativ 24% faţă de viteza sa iniţială. Dar ce ar putea frâna o galaxie pivotantă de dimensiunea Căii Lactee?

„Contragreutatea care a încetinit viteza de rotaţie trebuie să fie materia întunecată. Până acum, nu am putut identifica acţiunea materiei întunecate decât prin calculul potenţialului gravitaţional al galaxiilor din care am extras contribuţia gravitaţională adusă de materia vizibilă (ordinară sau barionică)”, conform lui Schoenrich.