Galaktyki to przede wszystkim ciemna materia. Jednak widzimy je ponieważ część ich masy to materia barionowa (my jesteśmy barionami), która kondensuje się w gwiazdach i świeci. Czy istnieją galaktyki zawierające wyłącznie ciemną materię? Astronomowie z Cardiff University przypuszczalnie odkryli pierwszy taki obiekt – duża masa obracająca się jak galaktyka, ale bez gwiazd.

Ellipsa na tym fragmencie nieba (gwiazdozbiór Panny) pokazuje miejsce, w którym znaleziono ciemną galaktykę VIRGOHI21. Zdjęcie wykonali astronomowie z Cardiff University na Isaac Newton Telescope w obserwatorium na La Palma.

Pytanie czy są galaktyki, które składają się wyłącznie z ciemnej materii i z tego powodu pozostają dla nas niewidoczne, jest ważne. Ciemna materia – jej ilość oraz znaczenie dla ewolucji Wszechświata – to w ostatnich latach gorący temat, który z przyczyn technicznych pozostaje w dużym stopniu nie zbadany (czytaj newsy: Pierwsza optyczna obserwacja ciemnej materii!“>1 Astronomowie ustalają rozkład ciemnej materii“>2 Ciemna materia raczej potrzebna“>3 Świat cieni z ciemnej materii“>4 Ciemna materia wprawia w zakłopotanie“>5 Mapa ciemnej materii“>6 Ciemna materia zgubiona, czy znaleziona?“>7).

Cała galaktyka mogłaby pozostać niewidoczna wówczas, gdyby nie było w niej wcale materii barionowej lub gdyby ta nie zrodziła żadnych gwiazd. Jednym ze sposobów wykrycia drugiego przypadku – galaktyka z gazem ale bez gwiazd – to obserwacja linii atomowego wodoru (21cm). Właśnie ten trop doprowadził astronomów do VIRGOHI21.

Międzynarodwy zespół (Wielka Brytania, Francja, Włochy, Australia) szuka ciemnych galaktyk od kilku lat posługując się falami radiowymi. Badają rozkład atomowego wodoru we Wszechświecie, który promieniuje energię w długościach radiowych.

Lovell Telescope w Jodrell Bank Observatory, z naniesionym sygnałem który był pierwszą obserwacją ciemnej galaktyki VIRGOHI21. Widoczny pik to linia wodoru emitowana przez wodór gazowy w tej galaktyce.

VIRGOHI21 to skupisko wodoru atomowego w gromadzie galaktyk Virgo (gromada ta to duże skupisko galaktyk oddalone o 50 milionów lat świetlnych), o masie setek milionów mas Słońca. Robert Minchin, współodkrywca z Cardiff University, tłumaczy, “z analizy jej prędkości wynika, że VIRGOHI21 jest ponad tysiąc razy bardziej masywna niż wodór, który w niej zaobserwowano.” Gdyby była zwykłą galatkyką, byłaby stosunkowo jasna, widoczna nawet przez dobry amatorski teleskop.

Podobne obiekty odkryto wcześniej, ale szybko znaleziono w nich gwiazdy podczas dokładnych obserwacji optycznych dużej mocy. Inne takie obiekty okazały się z kolei pozostałościami po zderzeniach galaktyk. VIRGOHI21 przeszła pozytywnie pięć lat testów: dokładnie zbadano ten obszar nieba za pomocą Isaac Newton Optical Telescope w La Palma i nie znaleziono żadnych widocznych śladów gwiazd, a brak pobliskich galaktyk wyklucza kolizję.

Uważa się, że ciemne galaktyki powstają gdy gęstość materii w nich jest za mała by powstały gwiazdy. Możliwe, że ostateczne wytłumaczenie obserwacji VIRGOHI21 będzie inne, ale jak na razie jedynym wiarygodnym modelem jest płaski dysk rotujacego wodoru – czyli model zwyczajnej galaktyki spiralnej. Już kilka lat temu naukowcy wskazywali na możliwosć i wręcz teoretyczną konieczność istnienia takich galaktyk (czytaj Jeszcze więcej galaktyk!“>news).

Trafnie ujął sytuację Mike Disney, członek zespołu z Cardiff: “przypomina mi się cytat z Sherlocka Holmesa, ‘To co pozostaje gdy wyeliminowałeś niemożliwe, mimo że nieprawdopodobne, musi być prawdziwe’.” Wygląda na to, że VIRGOHI21 to pierwsza odkryta galaktyka skłądająca sie w całości z ciemnej materii.

Artykuł naukowy na temat VIRGOHI21, opublikowany w czasopiśmie “Astrophysical Journal Letters”, można znaleźć tutaj.

Autor

Karol Langner

Komentarze

  1. Romuald Kurjańczyk    

    Formująca się galaktyka — Jest to nowo formująca się galaktyka. Składa się ona z czarnej dziury i wirującego wokół niej dysku ciemnej materii. Z zapadającej się ciemnej materii powstaną pierwiastki lekkie. Dzięki nim najpierw rozbłyśnie kwazar, potem dysk akrecyjny i rozpocznie się proces formowania gwiazd. Wszechświat jest wypełniony silnie skoncentrowaną ciemną materią. Kiedy koncentracja ciemnej materii przekroczy pewną określoną normę ciemna materia zapada się tworząc materię. Problem ten poruszam na stronie: republika.pl/hipoteza

Komentarze są zablokowane.