A sötét anyag továbbra is zavarja a csillagászokat, amint ezt a NASA Chandra röntgenmegfigyelő központja kimutatta egy sötét anyag kiterjedt burkolásának felismerésével egy izolált elliptikus galaxis körül. Ez a felfedezés ellentmond az optikai adatoknak, amelyek arra utalnak, hogy a hasonló galaxisok körül sötét anyag hiányzik, és felmerül a kérdés, hogy a galaxisok hogyan szerezzék meg és tartják meg az ilyen sötét anyag haloszokat.
A megfigyelt galaxis, az úgynevezett NGC 4555, szokatlan abban a tekintetben, hogy egy meglehetősen nagy, elliptikus galaxis, amely nem része a galaxisok csoportjának vagy klaszterének. Ewan O'Sullivan, a Cambridge-i Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ és az Egyesült Királyság Birminghami Egyetem Trevor Ponman, a Királyi Csillagászati Társaság 2004. november 1-jei havi értesítéseiben közzéteendő cikkben, amelyet a Királyi Csillagászati Társaság havi közleményei tartalmaznak. , a Chandra adatai alapján megmutathatja, hogy a galaxis beágyazódott egy 10 millió Celsius fokos gáz felhőbe.
Ennek a forró gázfelhőnek az átmérője körülbelül 400 000 fényév, körülbelül kétszerese a látható galaxis átmérőjének. Egy hatalmas borítékra vagy halogén sötét anyagra van szükség ahhoz, hogy a forró felhőt galaxisba szorítsák. A sötét anyag halogén tömege a galaxisban lévő csillagok össztömegének körülbelül tízszerese és a forró gázfelhő tömegének 300-szorosa.
A bizonyítékok egyre növekvő száma azt jelzi, hogy a sötét anyag - amely csak önmagával és a „normál” anyaggal kölcsönhatásba lép a gravitáció révén - az anyag uralkodó formája az univerzumban. A népszerű „hideg sötét anyag” elmélet szerint a sötét anyag olyan titokzatos részecskékből áll, amelyek a sűrű korai univerzumból maradtak, és amelyek lassan mozogtak, amikor a galaxisok és galaxiscsoportok kialakulni kezdtek.
"Az NGC 4555 megfigyelt tulajdonságai megerősítik, hogy az elliptikus galaxisok környezetüktől függetlenül képesek saját sötét anyag halójukkal rendelkezni" - mondta O'Sullivan. "Ez egy fontos kérdést vet fel: mi határozza meg, hogy az elliptikus galaxisokban vannak-e sötét anyag halosz?"
A legtöbb nagy elliptikus galaxis galaxiscsoportokban és klaszterekben található, és valószínűleg két spirális galaxis összeolvadásának eredménye. Egy ilyen környezetben a sötét anyag halóit gravitációs árapály-erő segítségével eltávolíthatjuk és hozzáadhatjuk más galaxisokhoz vagy a csoport egészéhez. Ezért nehéz meghatározni, hogy az eredeti galaxisok mennyi sötét anyagot tartalmaztak, és mennyit veszítettek a csoport egésze számára a környezetükkel való kölcsönhatás révén.
Az elliptikus galaxisokhoz kapcsolódó sötét anyag lényeges mennyiségének kérdése a közelmúltban növekedett, az Aaron Romanowsky által vezetett nemzetközi csillagászcsoport által készített jelentés eredményeként, a Nottinghami Egyetemen, az Egyesült Királyságban. Ez a csapat három, viszonylag közel álló elliptikus galaxisban alig talált bizonyítékokat a sötét anyagról. Ezek közül kettő laza galaxiscsoportokban volt, és egyet izoláltak. Eredményeik a spanyol La Palma szigetén található 4,2 méteres William Herschel távcső optikai adatai alapján egyértelműen ellentmondanak az NGC 4555 röntgenadatainak. A sötét anyag keresésére használt optikai technika a közeli elliptikus galaxisokban található. nem lehet alkalmazni az NGC 4555-re, mert több mint háromszor olyan messze van a Földtől.
Vagy a Romanowsky és munkatársai által megfigyelt galaxisok elvesztették sötét anyag halóikat a többi galaxisokkal való korábbi kölcsönhatások során, vagy a sötét anyag haloszok sokkal kiterjesztették, vagy sötét anyag halók nélkül képződtek. Az első lehetőség csoportos galaxisokra lehetséges, de az izolált galaxisokra nagyon valószínűtlen. A második és a harmadik lehetőség még nyitva van, ám a galaxisképződés hideg sötét anyagának elméletét - talán jelentős módosítását - módosítani kellene.
"Ez egyértelműen egy olyan kérdés, amelyet további megfontolásra érdemes" - mondta O'Sullivan. "Valószínűnek tűnik, hogy sokkal több elméleti és megfigyelési munka szükséges az elliptikus galaxisokon, mielőtt ezt a kérdést meg lehet oldani."
Chandra megfigyelte az NGC 4555-et az Advanced CCD képalkotó spektrométerrel (ACIS) 2003 februárjában. A NASA Marshall Űrközpontú repülési központja, Huntsville, Alaszka, a Chandra programot irányítja a NASA washingtoni Űrtudományi Irodájának. Northrop Grumman, a kaliforniai Redondo Beach, korábban a TRW Inc. volt a fő fejlesztő vállalkozás a obszervatórium számára. A Smithsonian Astrophysical Observatory irányítja a tudományt és a repülési műveleteket a Chandra X-ray Center-ről Cambridge-ben, Mass.
További információk és képek a következő címen érhetők el:
http://chandra.harvard.edu
és
http://chandra.nasa.gov
Eredeti forrás: Chandra sajtóközlemény
