ciemna materia
Czapki z głów przed ciemną materią: oto jedno z przesłań astronomii XX wieku. Jakieś niewidoczne tworzywo rządzi kosmosem i decyduje o ruchach zwykłej materii, doprowadzając rewolucję kopernikańską do absurdu i każąc nam pogodzić się z ostateczną utratą uprzywilejowanego miejsca w wielkim porządku rzeczy. Naukowcy zaczynają jednak podejrzewać, że owa lekcja pokory zaszła za daleko. Okazuje się bowiem, że życzenia ciemnej materii nie zawsze są potulnie spełniane przez zwykłą materię. Podejrzenia co do „nieposłuszeństwa" zwykłej materii pojawiły się w ostatnim dziesięcioleciu, kiedy to obserwatorom udało się głębiej zajrzeć w przestrzeń, a co za tym idzie dalej cofnąć w czasie. Zgodnie ze standardowym modelem ciemnej materii galaktyki powstają hierarchicznie: jako pierwsze pojawiają się subgalaktyczne zgęstki, które powoli łączą się w dojrzałe galaktyki. Jednakże niektóre galaktyki najwyraźniej zrobiły falstart: osiągnęły wielkie rozmiary zbyt wcześnie. „Masywne galaktyki musiały rosnąć w bardzo szybkim tempie znacznie szybciej, niż to wynika z teorii" mówi Reinhard Genzel z MaxPlanckInstitut fur Extraterrestrische Physik w Garching w Niemczech. Dzięki obserwacjom w podczerwieni stwierdzono, że wielkie galaktyki istniały już parę miliardów lat po Wielkim Wybuchu, czyli wedle standardów kosmologicznych bardzo wcześnie. W wielu takich obiektach znajdują się dojrzałe gwiazdy, co oznacza, że musiały powstać jeszcze wcześniej. Jakby tego było mało, duże galaktyki zawierają więcej pierwiastków cięższych od helu niż ich małe krewniaczki; są więc od nich starsze, co podważa paradygmat hierarchiczny. Ostatnie osiągnięcia Genzela i jego współpracowników jeszcze bardziej komplikują to zagadnienie. Naukowcy ci badali galaktyki submilimetrowe, nazwane tak dlatego, że są silnymi źródłami fal elektromagnetycznych o długości nieco mniejszej niż milimetr. Takie fale są jednak bardzo trudne do zarejestrowania, toteż pomimo że galaktyki submilimetrowe należą do najjaśniejszych obiektów we Wszechświecie, odkryto je dopiero w 1997 roku. Zespół Genzela wyznaczył prędkości orbitalne obłoków gazowych w 11 takich obiektach, dokonując tym samym pierwszego dokładnego pomiaru masy galaktyk we wczesnym Wszechświecie. Otrzymane wartości przekraczają 100 mld mas Słońca i dorównują masom największych galaktyk istniejących współcześnie. Z ekstrapolacji rezultatów prac zespołu na całe niebo wynika, że we wczesnym Wszechświecie istniało 50 mln takich okazów wagi ciężkiej 100 razy więcej, niż przewiduje teoria. „Mają absolutną rację przyznaje Carlos Frenk, teoretyk z University of Durham w Wielkiej Brytanii.