Ciemna materia jest właśnie taka - jest ciemna.
Ta tajemnicza materia rozprzestrzeniająca się we wszechświecie nie wchodzi w interakcje ze światłem, co sprawia, że niezwykle trudno ją wykryć. Naukowcy nie dokonali jeszcze bezpośredniego pomiaru ciemnej materii, ale uważa się, że stanowi ona około 27 procent wszechświata (w porównaniu z zaledwie 5 procentami złożonymi ze znanych materii, takich jak gwiazdy i galaktyki). Bez ciemnej materii teoretyczne modele naszego wszechświata po prostu by się nie sumowały.
Ale pomysł, że ciemna materia jest niezbędnym składnikiem galaktyk, jest testowany, donosi Will Dunham z Reuters. Astronomowie odkryli odległą galaktykę, która wydaje się nie zawierać - lub prawie nie - ciemnej materii.
Naukowcy wykryli rzadką, przezroczystą galaktykę o nazwie NGC1052-DF2 za pomocą Dragonfly Telephoto Array, teleskopu z Nowego Meksyku zbudowanego z części aparatu zaprojektowanego do wykrywania bardzo słabych struktur galaktycznych. Następnie kontynuowali analizę, zbierając więcej danych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, a także Gemini North i Keck Observatories na Hawajach.
Analiza pokazuje, że ultra-rozproszony DF2 znajduje się w odległości około 6, 5 miliona lat świetlnych i jest mniej więcej tego samego rozmiaru co nasza galaktyka Drogi Mlecznej, ale zawiera 200 razy mniej gwiazd. Lunety wykryły 10 zwartych grup tych gwiazd, zwanych również gromadami kulistymi, w obrębie galaktyki, zgodnie z komunikatem prasowym Gemini. Ale te gromady poruszały się znacznie wolniej niż przewidywały modele naukowców, co sugeruje, że w układzie jest mniej masy niż można by się spodziewać, gdyby obecna była ciemna materia. Naukowcy szczegółowo opisali swoje wyniki w badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature.
„Jeśli w ogóle jest jakaś ciemna materia, to jest bardzo mało”, mówi Pieter van Dokkum z Yale, lider zespołu badawczego. „Gwiazdy w galaktyce mogą stanowić całą masę i wydaje się, że nie ma każdy pokój dla ciemnej materii. ”
DF2 podważa aktualne teorie dotyczące powstawania galaktyk, które przewidują, że grawitacja ciemnej materii jest konieczna, aby wczesne galaktyki mogły się ze sobą połączyć. „To tak, jakbyś wziął galaktykę, a masz tylko gwiezdne halo i gromady kuliste, i jakoś zapomniałem zrobić wszystko inne”, mówi van Dokkum o DF2 w komunikacie prasowym. „Nie ma teorii, która przewidywałaby te typy galaktyk. Galaktyka jest całkowitą tajemnicą, ponieważ wszystko w niej jest dziwne. To, w jaki sposób faktycznie tworzysz jedną z tych rzeczy, jest całkowicie nieznane. ”
Chociaż znalezisko może wydawać się zaprzeczać istnieniu Ciemnej Materii - lub sugerować, że nie jest konieczne do formowania się galaktyk - w rzeczywistości może działać wręcz przeciwnie. Odkrycie DF2 stanowi ważny krok w potwierdzeniu istnienia ciemnej materii.
Jak donosi Nola Taylor Redd z Space.com, teorie, które kwestionują istnienie ciemnej materii, dowodzą, że efekty grawitacyjne przypisywane tej substancji przez naukowców można wytłumaczyć poprawkami do tego, co wiemy o grawitacji i astrofizyce. „W tych teoriach ciemna materia nie jest rzeczywistością, lecz złudzeniem spowodowanym brakiem wiedzy o grawitacji na dużych skalach”, mówi van Dokkum. „W takim przypadku każda galaktyka powinna wykazywać sygnaturę ciemnej materii - nie jest to coś, co można włączyć lub wyłączyć w tych modelach.” Jednak DF2 nie wydaje się mieć ciemnej materii, co sugeruje, że materia nie jest jedynie „iluzją” lub usterka w równaniu.
Jako Ryan F. Mandelbaum w Gizmodo donosi, że w 2016 r. ten sam zespół astronomów znalazł kolejną ultra-rozproszoną galaktykę o nazwie Dragonfly 44, która wydaje się zbudowana z 99, 99% ciemnej materii, pokazując, jak dziwne i zmienne mogą być te rozproszone galaktyki.
Więc jeśli ciemna materia nie była obecna, aby pomóc w tworzeniu DF2, to jak to się stało? Jak podaje Redd, naukowcy sądzą, że mogła powstać, gdy dwie inne galaktyki połączyły się. Rozproszony DF2 mógłby być wykonany z gazu i odpadów wyrzuconych podczas tej fuzji. Inną możliwością jest to, że wiatry międzygwiezdne zgromadziły wystarczającą ilość materiału, aby pomóc galaktyce o niskiej masie w zjednoczeniu.
Według komunikatu prasowego zespół zidentyfikował 23 inne galaktyki rozproszone, w tym trzy o właściwościach podobnych do DF2, i ma nadzieję, że wkrótce zacznie je szczegółowo badać, aby odkryć swoje tajemnice.
Nota redaktora 2 kwietnia 2018 r .: Ten artykuł został poprawiony, aby stwierdzić, że DF2 znajduje się w odległości 6, 5 miliona lat świetlnych, a nie 6, 5 miliarda lat świetlnych. Przepraszamy za błąd.
