A NASA Spitzer Űrtávcsőjéből készített új tanulmány szerint a galaxisok a sötét anyag csomóiban képződhetnek. Ez az új Spitzer-felmérés megállapította, hogy a távoli galaxisokat körülvevő sötét anyag mennyisége meglepően következetes.
Kezdje sok-sok sötét anyaggal, majd keverje meg a gázt. Hagyja, hogy a keverék egy ideig leálljon, és egy galaxisnak fel kell emelkednie a tésztából.
Ez a galaxisok sütésére szolgáló egyszerű recept nem hajtható végre otthon, de tükrözi azt, amit a csillagászok tanulnak a galaxisok kialakulásáról. Mint a kenyérsütés élesztővel, a galaxis növekedéséhez az univerzumban egy sötét anyagnak nevezett titokzatos anyag szükséges.
Most, a NASA Spitzer Űrtelencséjének új tanulmánya finomítja a galaxisok ezen alapvető összetevőjéről ismert ismereteket. Arra utal, hogy nem csak a sötét anyag szükséges, hanem egy minimális mennyiségű anyagnak is jelen kell lennie, mielőtt egy galaxis kialakulhat. A kevésbé azt jelentené, hogy nincs galaxis - a megbukott kenyér kozmikus megfelelője.
"A galaxisok a sötét anyag hatalmas csomóiban születnek" - mondta Dr. Duncan Farrah, az Ithaca állambeli Ithacai Cornell Egyetem. "Megállapítottuk, hogy ezek a csomók rendkívül következetes méretűek a galaxisoktól a galaxisig." Farrah az Astrophysical Journal Letters legfrissebb kiadásában ezt és más megállapításokat leíró cikk vezető szerzője.
Amint a neve is sugallja, a sötét anyag nem bocsát ki fényt, tehát egyetlen hagyományos távcső sem látja azt. Az úgynevezett normál anyag, amely magában foglalja a növényeket és az embereket, valamint mindenféle űrtartalmot, elektromágneses sugárzást vagy fényt bocsát ki. Körülbelül ötször több sötét anyag van az univerzumban, mint a normál anyag.
Mégis, a sötét anyagnak van tömege, ami azt jelenti, hogy képes a gravitációs vontatójárműveknek a normál anyagon.
"A sötét anyagnak van gravitációja, így egyre több sötét anyagot von be a" normál "gáz mellett" - mondta Dr. Jason Surace, a NASA Spitzer Tudományos Központjának a kaliforniai Pasadena Kaliforniai Technológiai Intézetében. "Tudjuk, hogy a gáz végül a csillagokba kondenzálódik, amelyek galaxiseket alkotnak, de a Spitzer-tanulmány szerint ez nem történik meg, amíg a sötét anyag el nem éri a kritikus tömeget."
Farrah és kollégái a Spitzer széles körű infravörös extragalaktikus felméréséből származó adatokat felhasználták ultra-fényű infravörös galaxisoknak nevezett távoli objektumok százai tanulmányozására, milliárd fényév távolságban. Ezek a fiatal galaxisok hihetetlenül fényesek és rengeteg poros csillagképző tevékenységet töltöttek be.
Kezdetben a kutatók arra törekedtek, hogy jobban megértsék, hogyan alakulnak a fiatal galaxisok és a sötét anyag és miként alakulnak össze az érett galaxisok óriási klaszterré, amelyek uralják a mai világegyetemünket. "Gondolhatja, hogy a galaxisok csak véletlenszerűen oszlanak el az égen, úgy, mintha maroknyi homokot dobnának a földre" - mondta Farrah. "De nem az, és ennek oka az lehet, hogy a fiatal galaxisok körül összerakódó sötét anyag vonzza egymást, mint ragasztó."
Annak meghatározásával, hogy az ultravilágos infravörös galaxisok milyen szorosan kezdtek összefonódni, Farrah és munkatársai közvetett módon meg tudták mérni, hogy mennyi sötét anyag van jelen „ragasztóban”. Minél szigorúbb a csoportosítás, annál sötétebb anyag volt. Ezt a számítást elvégezték a galaxisok két tételére, a Földtől különböző távolságra.
Ekkor észrevettek valami furcsa dolgot. Minden vizsgált galaxisban, függetlenül attól, hogy milyen messze van, úgy tűnt, hogy körülbelül ugyanolyan méretű sötét anyagcsomók vannak, amelyek 10 trillió napenergiával egyenértékűek. Mivel a csillagászok nem találtak olyan galaxist, amelyben a trilógia kevesebb, mint 10 billió napenergiája van, úgy vélik, hogy ennek a mennyiségnek minimálisnak kell lennie egy ultravilágos infravörös galaxis kialakulásához.
"Ezek a sötét anyagcsomók olyan magok lehetnek, amelyek ezeket a távoli galaxisokat szülik" - mondta Surace. "A hasonló galaxisok a közeli világegyetemben teljesen másképp formálódnak, tehát az, amit megtanulunk, egy másik korszakra vonatkozik a világegyetemben, még a kozmikus időben."
A csillagászatban folyamatosan felmerülő kérdés, hogy más típusú galaxisok is felmerülhetnek-e hasonló módon. A kvazároknak nevezett, rendkívül energikus galaxisokkal kapcsolatos korábbi tanulmányok arra utaltak, hogy ezeknek a tárgyaknak a növekedéséhez minimális tömegű sötét anyag szükséges. Csak ebben az esetben a „tésztát” kezdő galaxisok nem voltak olyan sűrűek, körülbelül négy-öt trillió napenergia-tömeg.
Úgy tűnik, hogy a csillagászoknak egy kicsit tovább kell várniuk, mire az univerzum feladja a legjobban gondozott családi recepteit.
Eredeti forrás: NASA sajtóközlemény
