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Text File  |  1992-08-28  |  3.1 KB  |  73 lines
  1.                                                                                 SCIENCE, Page 63Bang! A Big Theory May Be Shot
  2.  
  3.  
  4. A new study of the stars could rewrite the history of the
  5. universe
  6.  
  7.  
  8.     Astronomers trying to piece together the universe's past
  9. have two major pieces of evidence with which to work. The first
  10. is that the whole thing began with a Big Bang, an explosion of
  11. unimaginable heat and power, between 10 billion and 20 billion
  12. years ago. The second is that the modern-day cosmos is made up
  13. of galaxies. Gravity presumably played a role in the process,
  14. but the details are unknown.
  15.  
  16.     For the past decade or so, the best scientific guess about
  17. the evolution of the universe has been the cold-dark-matter
  18. (CDM) theory, which  holds that an exotic, unseen form of matter
  19. helped create the galaxies. But a new study of the universe's
  20. structure, reported in last week's issue of Nature, puts that
  21. hypothesis in deep trouble.
  22.  
  23.     Scientists have long known that some kind of dark matter
  24. exists. One clue is that many galaxies spin so fast that they
  25. should fly apart; the gravity from some unseen extra matter
  26. must be holding them together. Studies indicate this material
  27. surrounds the Milky Way galaxy in a roughly spherical halo. In
  28. regions of the universe where galaxies are clustered, dark
  29. matter seems to pervade the space within the clusters.
  30. Calculations suggest there is about 10 times as much dark as
  31. visible matter. That means that the gravitational pull of dark
  32. matter is 10 times as strong. Thus, it must have played an
  33. important role in the formation of the universe.
  34.  
  35.     In recent years scientists decided that dark matter is
  36. probably made of "cold" (in astronomical jargon, that means
  37. slow-moving) subatomic particles. According to theorists, dark
  38. matter would have formed sooner after the Big Bang than
  39. ordinary matter did. The dark matter would have created pockets
  40. of high density whose gravity would then have pulled in the
  41. later-forming ordinary matter. These pockets would eventually
  42. grow into galaxies, and many of the galaxies would drift
  43. together into clusters -- just the state of the universe today.
  44.  
  45.     But the Nature report may have delivered a fatal blow to the
  46. theory. British and Canadian astrophysicists, reanalyzing data
  47. taken in 1983 by the Infrared Astronomical Satellite, found
  48. that superclusters of thousands of galaxies, interrupted by
  49. voids some 200 million light-years across, are common in the
  50. visible universe. Scientists do not believe the force of cold
  51. dark matter alone could have worked fast enough to create
  52. structures so large. Even 20 billion years is not enough time
  53. for thousands of galaxies to have clumped together in the way
  54. the theory says.
  55.  
  56.     For the CDM hypothesis to survive this crisis would take
  57. such complicated physics that the cosmos would have to operate
  58. like a Rube Goldberg machine. For the most part, though, nature
  59. follows simple rules. So while cold dark matter may exist,
  60. astronomers are beginning to search elsewhere to solve the
  61. mystery of how the galaxies were born.
  62.  
  63.  
  64. By Michael D. Lemonick.
  65.  
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  73.