Przypadek starych galaktyk karłowatych w Perseuszu, nienaruszonych pomimo sąsiedztwa masywnych galaktyk, wskazuje na to, że są one otoczone ogromna ilością ciemnej materii. Takie wnioski płyną z najnowszych obserwacji Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.

Tym razem astronomowie użyli kosmicznego obserwatorium, by spojrzeć na Gromadę Galaktyk w Perseuszu. Galaktyki kolidują, oddziałują grawitacyjnie i w związku z tym większość z nich jest w pewnym stopniu zniekształcona. W tej gromadzie znaleziono jednak populacje małych galaktyk karłowatych, które w porównaniu do znacznie większych galaktyk w okolicy, obserwujemy w stanie nienaruszonym. Została wysunięta propozycja, że obecność ciemnej materii pomiędzy małymi galaktykami a masywnymi sąsiadami jest jednym z możliwych sposobów wyjaśnienia tak dziwnego zjawiska.

Jak stwierdził Christopher Conselice z University of Nottingham: “Byliśmy zadziwieni, że tak wiele galaktyk karłowatych w centrum gromady wykazuje brak śladów jakiegokolwiek zniekształcenia“. Galaktyki te były w gromadzie przez tak długi czas, że jeżeli cokolwiek mogłoby je zniekształcić, to miałoby to miejsce wiele lat temu.

Ciemna materia, choć niewidoczna, i praktycznie niezbadana, uważana jest za budulec większości masy Wszechświata. Jej obecności domyślamy się jedynie na podstawie jej oddziaływania z widzialną materią, jak gwiazdy, pył i gaz ośrodka międzygalaktycznego. Ciemna materia działa więc jak klej, skupiający razem galaktyki, i umożliwiający ich istnienie i ewolucję.

Czasem nawet ruch pojedynczych gwiazd poprzez galaktykę jest zaburzany przez obecność niewykrytej masy – po wykluczeniu wszystkich typowych wytłumaczeń, jak obecność czarnej dziury, brązowych karłów i tym podobnych, jedyną opcją pozostaje przypisanie tego wpływu grawitacyjnego ciemnej materii.

Ze względu na to, że Gromada Galaktyk w Perseuszu jest zbyt odległa by dostrzec w niej pojedyncze gwiazdy (250 milionów lat świetlnych), wygląd całych galaktyk daje wgląd w dystrybucję ciemnej materii.

Profesor Conselice prowadził obserwacje używając najpierw Teleskopu WIYN w Kitt Peak w Arizonie, ale wyniki pokazały jedynie, że wiele galaktyk w Gromadzie w Perseuszu jest bardzo jednolitych i wygładzonych, co dawało przypuszczenie, że ciemna materia dominuje nad widzialną w tej części Gromady. Dopiero niezakłócone atmosferą oko Hubble’a – ACS – dało szczegółowe obrazy 29 karłowatych galaktyk eliptycznych w Gromadzie Perseusza. 17 z nich jest nowo odkrytych.

Według Profesora Conselice: “Nie możemy jednoznacznie stwierdzić, że koncentracja ciemnej materii w galaktykach karłowatych jest większa niż w naszej Drodze Mlecznej. Jednak to, że zaobserwowaliśmy w tej i innych gromadach wiele galaktyk spiralnych rozerwanych silami pływowymi galaktyk sąsiednich, w porównaniu do nienaruszonych galaktyk karłowatych, sugeruje że rzeczywiście zachodzi taka prawidłowość“.

Położenie 4 galaktyk karłowatych na tle Gromady Galaktyk w Perseuszu.

Poprzednie badania prowadzone przy pomocy Hubble’a i Chandry dostarczyły dowodów na obecność ciemnej materii w całych gromadach galaktyk, jak w 1E0657-558, znanej także jako Pocisk (Bullet Cluster), o czym Niezwykłe zderzenie w Kosmosie“>pisaliśmy wcześniej.

W przypadku Gromady Pocisk, rozkład widzialnej materii nie pokrywa się z rozkładem przestrzennym soczewkowania grawitacyjnego. Na niebiesko zaznaczone jest domniemane rozmieszczenie ciemnej materii.

Autor

Krzysztof Suberlak

Komentarze

  1. Romek M.    

    ciemna materia — Ciemna materia wydaje się dowiedziona naukowo a jednak dla mnie trochę fantastyczna. Niby jest a nikt jej na Ziemi nie odkrył, jeśli dobrze pamietam nie obserwujemy tutaj (ani w Układzie Słonecznym) jej żadnych wpływów (na Księżyc, satelity, ISS…) ? I czy taki ogromny obłok ciemnej materii nie powinien się juz dawno zapaść grawitacyjnie ?
    ps i gdy tak czasami czytam artykuły np. Big Bangu – nie ma tam nic takiego tylko wodór hel i troszkę domieszek.. to z czego powstała ?

    1. szpieg z krainy deszczowców    

      tak wiele, a tak niewiele — Z ciemną materią jest ten problem, że nie mamy pewności z czego się składa, ale na bank z jakichś ciężkich cząstek elementarnych. A cały ten wodór z helem powstały du-użo później [rzędu minut :)] niż jakiekolwiek cząstki ciemnej materii! To już zupełnie inna era w dziejach Wszechświata.

      A jeśli chodzi o obserwacje tu, na Ziemi – to jej gęstość w okolicy jest dość mała, a oddziaływania wystarczająco słabe, żeby było trudno ją dostrzec. Wielkie, rzadkie obłoki wcale nie zapadają się tak chętnie. Może uda nam się ją zaobserwować w LHC; jeśli tak, to powie nam to dużo o jej składzie.

      1. Ycajbej    

        No problem…

        > Z ciemną materią jest ten problem, że nie mamy pewności z czego się
        > składa …

        Ciemna materia i energia maja taki skład i właściwości, które doprowadzą do zgodność obserwacji rzeczywistości z jakimś modelem kosmologicznym zbudowanym na bazie OTW. Nie widzę problemu…

        1. szpieg z krainy deszczowców    

          — Moim zdaniem powinno być dokładnie na odwrót- to nie ciemna materia i energia mają mieć pożądane właściwości (bo one są jakie są), tylko model 😉 A ja tylko odnosiłem się do pytania.

          Zresztą natura już parę razy okazywała się być złośliwa wobec teoretyków – i tym razem też może okazać się, że o czymś zapomnieliśmy, i zwykła OTW nie wystarczy. Cała sprawa z ciemną energią przywołała już widmo stałej kosmologicznej, która matematycznie nie jest zła, ale jako fizyczne pole jest dziwna, jakby ręką włożona, bez widocznej przyczyny. Już kwintesencja wygląda bardziej naturalnie. Ale może się jeszcze okazać, że ciemna energia w rzeczywistości jest… błędem w założeniach!

Komentarze są zablokowane.