Az 1960-as évek óta az asztrofizikusok posztulálják, hogy minden látnivaló mellett az univerzum rejtélyes, láthatatlan tömeggel is tele van. A „sötét anyag” néven létezését javasolták az univerzum „hiányzó tömegének” megmagyarázására, és ma ennek alapvető részének tekintik. Úgy gondolják, hogy nemcsak az elmélet az, hogy a Világegyetem tömegének körülbelül 80% -át töltse ki, hanem létfontosságú szerepet játszott a galaxisok kialakulásában és fejlődésében.
Egy közelmúltbeli megállapítás azonban ezt a teljes kozmológiai perspektívát oldalra dobhatja. A NASA / ESA segítségével végzett megfigyelések alapján Hubble űrtávcső és más világszerte megfigyelő intézetekben, a csillagászok egy közeli galaxist (NGC 1052-DF2) találtak, amelyben úgy tűnik, nincs sötét anyag. Ez az objektum egyedülálló az eddig vizsgált galaxisok körében, és kényszerítheti az uralkodó kozmológiai modelleink újraértékelését.
Nemrég jelent meg a folyóiratban az eredményeket részletező, „A sötét anyag nélküli galaxis” címet viselő tanulmány Természet. Pieter van Dokkum, a Yale Egyetem vezetésével, a vizsgálatba bevontak a Max Planck Csillagászati Intézet, a San Jose Állami Egyetem, a Kaliforniai Egyetem Obszervatóriumai, a Toronto Egyetem és a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ tagjai is.
Vizsgálataik érdekében a csoport a Dragonfly Telephoto Array (DFA) adatait vette igénybe, amelyeket az NGC 1052-DF2 azonosításához használtak. A (z) adatok alapján Hubble, a csapat meghatározta a távolságot - 65 millió fényév a Naprendszertől -, valamint méretét és fényességét. Ezenkívül a csapat felfedezte, hogy az NGC 1052-DF52 nagyobb, mint a Tejút, de mintegy 250-szer kevesebb csillagot tartalmaz, ami ultra diffúz galaxist jelent.
Amint van Dokkum elmagyarázta, az NGC 1052-DF2 olyan diffúz, hogy lényegében átlátszó. "Egy órát töltöttem, hogy ezt a képet nézzem" - mondta. „Ez a döbbenetes: egy óriási folt, oly ritka, hogy látod a mögötte lévő galaxisokat. Szó szerint átlátszó galaxis. ”
A Sloan Digital Sky Survey (SDSS), a Gemini Obszervatórium és a Keck Observatory adatok alapján a csoport részletesebben megvizsgálta a galaxist. A galaxist keringő tíz gömbös klaszter dinamikai tulajdonságainak mérésével a csapat képes volt megállapítani a galaxis tömegének független értékét - ami összehasonlítható a galaxisban lévő csillagok tömegével.
Ez arra késztette a csoportot, hogy arra a következtetésre jutjon, hogy vagy az NGC 1052-DF2 legalább 400-szor kevesebb sötét anyagot tartalmaz, mint amennyit a tömegének galaxisára várható, vagy egyáltalán nem. Egy ilyen megállapítás a modern csillagászat történetében példátlan és minden előrejelzést megtévesztett. Mint Allison Merritt - a Yale Egyetem, a Max Planck Csillagászati Intézet csillagásza és a cikk társszerzője - elmagyarázta:
„A sötét anyagot hagyományosan úgy gondolják, hogy az összes galaxis szerves része - a ragasztó, amely azokat tartja, és az alapul szolgáló állványok, amelyekre épülnek… Nincs olyan elmélet, amely megjósolná az ilyen típusú galaxisokat - teljesen ismeretlen, hogy valójában miként formálod e dolgok egyikét. "
„Ez a láthatatlan, titokzatos anyag minden galaxis messze a domináns aspektusa. Teljesen váratlan a galaxis megtalálása nélkül. kihívást jelent a galaxisok működésének általános elképzeléseire ”- tette hozzá van Dokkum.
Fontos azonban megjegyezni, hogy egy sötét anyag nélküli galaxis felfedezése nem cáfolja azt az elméletet, miszerint a sötét anyag létezik. Az igazság az, hogy pusztán azt bizonyítja, hogy a sötét anyag és a galaxisok képesek egymástól elkülönülni, ami azt jelentheti, hogy a sötét anyag a rendes anyaghoz csak a gravitáción keresztül kapcsolódik. Mint ilyen, valójában segíthetné a tudósokat a sötét anyag elméleteinek és a galaxisok kialakulásában és evolúciójában játszott szerepének finomításában.
Időközben a kutatóknak már vannak ötleteik, hogy miért hiányzik a sötét anyag az NGC 1052-DF2-ből. Egyrészt ez egy kataklizmikus esemény következménye, amelyben sok hatalmas csillag megszületése kimosta az összes gázt és sötét anyagot. Másrészt a közeli hatalmas elliptikus galaxis (NGC 1052) milliárd évvel ezelőtti növekedése szerepet játszhatott ebben a hiányban.
Ezek az elméletek azonban nem magyarázzák a galaxis kialakulását. Ennek kiküszöbölésére a csoport azokat a képeket elemzi, amelyeket Hubble készített 23 további ultra diffúz galaxisból a sötét anyag hiányosabb galaxisok készítéséhez. Már találtak három, amelyek úgy tűnik, hogy hasonlítanak az NGC 1052-DF2-hez, ami arra utalhat, hogy a sötét anyag hiányos galaxisok viszonylag gyakori előfordulása lehetnek.
Ha ezek a legfrissebb eredmények valamit bizonyítanak, akkor az a világegyetem olyan, mint egy hagyma. Amikor úgy gondolja, hogy kitalálta, visszaszed egy újabb réteget, és talál egy teljesen új rejtélyt. Azt is bizonyítják, hogy 28 éves hűséges szolgálat után a Hubble űrtávcső továbbra is képes új dolgokat tanítani. Jó dolog is, ha látjuk, hogy utódja 2020-ban elindul!
