Odkrycia Hubble’a pogłębiają tajemnicę związaną z utratą ciemnej materii w galaktyce

Tajemnica otaczająca galaktykę pozbawioną ciemnej materii pogłębiła się po tym, jak nowe odkrycia z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a potwierdziły, że galaktyka jest prawdopodobnie w dużej mierze pozbawiona ciemnej materii. NASA ogłoszono w czwartek.

Szacuje się, że ciemna materia stanowi około 85% całej materii we wszechświecie, więc naukowcy byli zaskoczeni, gdy w 2018 r. odkryli galaktykę, w której ciemna materia wydaje się stanowić tylko niewielki procent jej zawartości materii. Według komunikatu prasowego z 2018 r. galaktyka o nazwie NGC 1052-DF2 jest powszechnie określana po prostu jako „DF2”. Zawiera co najwyżej 1/400 ilości ciemnej materii, której można by się spodziewać.

Zespół doszedł do wniosku na podstawie ruchów gwiazd w galaktyce, gdzie na ich prędkość wpływa przyciąganie grawitacyjne. Naukowcy odkryli, że obserwowana liczba gwiazd reprezentuje całkowitą masę galaktyki, pozostawiając niewiele miejsca na ciemną materię.

„Dla prawie każdej galaktyki, na którą patrzymy, mówimy, że nie możemy zobaczyć większości masy, ponieważ jest to ciemna materia” – powiedział Peter van Dokkum, lider zespołu, który donosił o poszczególnych galaktykach, według NASA. „To, co widzisz, to tylko wierzchołek góry lodowej z Hubble’em. Ale w tym przypadku to, co widzisz, jest tym, co dostajesz. Hubble naprawdę pokazuje to wszystko. To wszystko. To nie tylko wierzchołek góry lodowej, to cała góra lodowa. ”

Naukowcy początkowo wątpili w wyniki, ponieważ można je wyjaśnić niedokładnym pomiarem odległości galaktyki od Ziemi. Gdyby galaktyka znajdowała się bliżej Ziemi niż początkowo sądzono, byłaby z natury słabsza i mniej masywna, a do wyjaśnienia obserwowanych efektów potrzebna byłaby ciemna materia.

Jednak nowe wyniki z teleskopu Hubble’a pomogły potwierdzić, że DF2 jest nie tylko tym, co początkowo myśleli astronomowie, ale w rzeczywistości znacznie wykracza poza pierwotne szacunki. Obecnie szacuje się, że galaktyka znajduje się około 72 miliony lat świetlnych od Ziemi, czyli o siedem milionów lat świetlnych dalej niż początkowo sądzono.

Galaktyka jest również dziwna, ponieważ wydaje się, że nie ma zauważalnego obszaru centralnego, ramion spiralnych ani dysku, które zwykle mają galaktyki spiralne, ale nie wygląda też jak galaktyka eliptyczna. Galaktyka nie wydaje się mieć centralnej czarnej dziury. Gromady gwiazd w galaktyce są również dziwne, są dwa razy większe niż typowe gromady gwiazd w innych galaktykach.

Inna galaktyka, NGC 1052-DF4 (znana również jako DF4), również wydaje się być pozbawiona ciemnej materii, chociaż może to wynikać z wydzierania ciemnej materii z galaktyki przez siły pływowe z innej galaktyki.

Naukowcy sądzili, że obie galaktyki należą do grupy galaktyk, ale nowe obserwacje Hubble’a pokazują, że są one oddalone od siebie o 6,5 miliona lat świetlnych, dalej od początku.

„Prawdopodobnie oboje byli w tej samej grupie i powstali w tym samym czasie”, powiedziała Shani Danieli z Institute for Advanced Study w Princeton w stanie New Jersey, według NASA. „Więc może było coś wyjątkowego w środowisku, w którym się tworzyli”.

Trwają poszukiwania, aby znaleźć więcej galaktyk pozbawionych ciemnej materii, przy czym potrzeba więcej pracy, aby zrozumieć, w jaki sposób te galaktyki powstają bez ciemnej materii.