Marea diferenţă între materia întunecată şi materia obişnuită este că materia întunecată este "rezervată" şi nu interacţionează cu cealaltă. În schimb, trece pe lângă ea, precum "particule fantomă". Materia, pe de altă parte, se izbeşte în ea însăşi şi se îngrămădeşte la un loc. Principalul aspect pe care îl au în comun este că ambele creează şi sunt afectate de gravitaţie.
Dacă aveţi un mare bulgăre de materie (nu contează de care), atunci atât materia obişnuită, cât şi materia întunecată vor fi atrase de gravitaţia lui. Totuşi, nu este niciun motiv pentru care materia întunecată să cadă de pe orbită, deoarece nu există nimic care să-i oprească mişcarea. Materia obişnuită, pe de altă parte, are tendinţa de a "sta în propria-şi cale".
De fapt, dacă nu ar fi influenţa gravitaţională a materiei întunecate, nu am avea nici un motiv să suspectăm existenţa ei. Deoarece materia întunecată nu se "îngrămădeşte", ea se găseşte dispersată şi formează un nor uriaş, de formă aproximativ sferică, în jurul Galaxiei. Materia obişnuită are mai degrabă un fel mod de a se manifesta de tip: "bulgăre mare sau nimic". Dacă porneşti de la un nor mare de materie obişnuită, în cele din urmă (poate să ia ceva timp) vei sfârşi prin a avea una sau două bucăţi uriaşe (stele, stele binare, chestii de genul ăsta) şi câteva fărâme care au scăpat şi tind şi ele însăle să se grupeze împreună (planete, sateliţi, comete, mama ta etc). Dacă vrei să-ţi impresionezi invitaţii la următoarea science party, aceasta se numeşte "acreţie".
Orice încercare de a reprezenta la scară Soarele şi stelele vecine nu arată nimic. Aceasta este o încercare unde fiecare latură a pătratului este de 10 ori mai mare decât a pătratului anterior (de 1000 de ori volumul). Problema este că, atunci când materia obişnuită se concentrează, atunci ea se concentrează cu adevărat - adică în volume foarte mici.
În imaginea de mai sus materia întunecată este răspândită uniform. Per total există mult mai mult din ea (de circa 10 ori, mai mult sau mai puţin) decât materia obişnuită, dar aici în sistemul solar balanţa înclină covârşitor în favoarea materiei obişnuite. Dar mai mult decât atât, din moment ce materia întunecată este răspândită uniform şi difuz peste tot împrejurul nostru, ea nu atrage în nici o direcţie preferenţială. Există la fel de multă, oriunde te îndrepţi, astfel încât există foarte puţină atracţie netă în orice direcţie. Asta cel puţin până când începi să iei în considerare scara galactică.
Materia obişnuită se îngrămădeşte în globuri uriaşe, astfel încât atunci atunci când acţionează, atracţia ei tinde să tragă într-o direcţie (imaginea din dreapta). Materia întunecată acţionează şi ea, dar atrage fiecare particulă în mod egal în orice direcţie, ceea ce este ca şi cum nu ar atrage de loc (imaginea din stânga).
Dacă iei în considerare lucrurile la scară galactică (~100.000 ani lumină), atunci există mai multă materie întunecată în direcţia Săgetătorului (în decembrie este deasupra capului la miezul nopţii). Tehnic vorbind, din moment ce suntem mai degrabă spre marginea discului galactic, iar centrul Galaxiei se află în spatele stelelor din Săgetător, cea mai mare parte a materialului Căii Lactee se află mai mult sau mai puţin în acea direcţie. Acest dezechilibru face ca Soarele şi toate stelele învecinate, adică vizibile cu ochiul liber, să înconjoare Galaxia şi, de asemenea, ajută Pământul şi tot ceea ce se află în jurul nostru să facă acelaşi lucru. Astronauţii pe orbită par în imponderabilitate, deoarece atât nava, cât şi trupurile lor orbitează Pământul. Ele sunt ambele "în cădere liberă". La fel, Pământul, Soarele şi totul în vecinătatea stelară sunt în cădere liberă în jurul centrului Galaxiei. Astfel, în timp ce preponderenţa materiei întunecate în Galaxie face ca sistemul solar să descrie încet un cerc uriaş ("anul galactic este de aproape 250 milioane ani tereştri), în acelaşi timp nu face ca aştrii din sistemul solar să se mişte unul relativ la celălalt.
Să sperăm că materia întunecată ştie şi alte trucuri în afară de gravitaţie. Dacă nu are alte căi de interacţiune cu materia, atunci asta face studiul ei cu adevărat dificil. Putem studia obiecte ca stele, stânci şi căţeluşi deoarece ele interacţionează puternic. Proiectezi lumină asupra lor? Sigur. De ce nu? Dar materia întunecată (orice o fi ea) este invizibilă şi asta este foarte frustrant.
Traducere de Marian Stănică după what-roll-does-dark-matter-play-in-the-behavior-of-things-inside-the-solar-system cu acordul editorului
