O galaxie fără materie întunecată stârneşte nedumerirea astronomilor
Astronomii au făcut o descoperire extraordinară: prima galaxie care nu conţine aproape deloc materie întunecată.
Chiar dacă oamenii de ştiinţă nu ştiu din ce este formată materia întunecată, cu ajutorul acesteia ei încearcă să explice dinamica galaxiilor. Se bănuieşte că majoritatea galaxiilor conţin mai multă materie întunecată decât materie obișnuită.
Descoperirea unei galaxii fără materie întunecată este foarte surprinzătoare, mai ales dacă ţinem cont de faptul că materia întunecată nu este doar o componentă a galaxiilor, ci o cerință pentru formarea acestora, în conformitate cu modelele actuale de evoluție a galaxiilor.
Galaxia care face obiectul acestei descoperiri se numeşte NGC1052-DF2 şi ea se află la o distanţă de aproximativ 65 milioane de ani-lumină, în constelația Cetus.
Ca mărime, această galaxie este comparabilă cu galaxia Calea Lactee, dar conţine un număr mult mai mic de stele. Stelele sunt atât de rare în această galaxie încât se pot vedea galaxiile din spatele acesteia, aşa cum se poate observa din fotografia obţinută de telescopul spaţial Hubble.
Galaxia NGC1052-DF2. Credit: P.van Dokkum, R. Abraham/STScI, STSI
Masa galaxiei NGC1052-DF2 este foarte mică, ca o consecinţă a numărului mic de stele și lipsei materiei întunecate. Masa galaxiei este dată de masa materiei barionice, sau materiei obişnuite, din interiorul ei.
Toate celelalte galaxii, care au fost observate anterior de astronomi, au o masă care nu poate fi explicată doar pe baza materiei obișnuite din interiorul lor.
„Descoperirea unei galaxii fără materie întunecată este neașteptată, deoarece această materie misterioasă invizibilă reprezintă aspectul dominant al oricărei galaxii.
Teoria actuală sugerează că galaxiile se formează iniţial dintr-o aglomerare de materie întunecată. Ulterior, gazul din vecinătate se prăbuşeşte în haloul format din materia întunecată și se transformă în stele, care în timp devin tot mai numeroase.
Astfel credem că se formează galaxiile precum Calea Lactee, dar galaxiile precum NGC1052-DF2 sunt o provocare pentru teoriile actuale privind formarea galaxiilor”, a declarat Pieter van Dokkum de la Yale University, autorul principal al studiului.
Descoperirea galaxiei NCG1052-DF2 are implicații importante în studiul materiei întunecate. Având în vedere că această galaxie nu conţine materie întunecată, dar are stele, dovedeşte faptul că materia întunecată care există în alte galaxii este separată de materia barionică.
Van Dokkum și echipa sa de astronomi au observat, pentru prima dată, galaxia NCG1052-DF2 cu ajutorul Dragonfly Telescope Array, un telescop care a fost construit pentru a surprinde imaginea unor obiecte cosmice foarte puţin luminoase.
Astronomii au folosit diferite telescoape pentru a observa interiorul galaxiei NCG1052-DF2, care a fost clasificată ca o galaxie ultradifuză din cauza mărimii și a luminozităţii sale scăzute.
Astronomii au descoperit o populație neobișnuit de mare de clustere stelare globulare, care conţineau între 100.000 și 1 milion de stele. Ei au descoperit, de asemenea, că acestea se mișcau mult mai lent pe orbita lor în jurul nucleului galaxiei decât s-au aşteptat.
Cu cât masa unei galaxii este mai mare, cu atât mai repede se mișcă obiectele cosmice care orbitează în jurul centrului galactic. Astfel, astronomii au reușit să utilizeze această informație pentru a calcula masa galaxiei NGC1052-DF2.
Lipsa materiei întunecate face ca această galaxie să fie complet diferită faţă de oricare altă galaxie observată până în prezent.
„Nu există nicio teorie care să prezică aceste tipuri de galaxii. Această galaxie este un mister complet, totul este ciudat şi modul cum s-a format această galaxie este complet necunoscut”, a declarat van Dokkum.
Există, totuşi, mai multe explicații.
NGC1052-DF2 face parte dintr-un cluster galactic dominat de o galaxie enormă denumită NGC 1052. Această caracteristică ar fi putut juca un rol important în formarea galaxiei NGC1052-DF2.
Potrivit studiului, o galaxie mai mică s-ar fi putut forma din gazul care s-a prăbușit spre galaxia NGC 1052 în timpul formării acesteia, dar care s-a fragmentat înainte de a ajunge acolo.
O altă explicație ar fi că galaxia NGC1052-DF2 s-a format din gazul ejectat ca urmare a fuziunii dintre două galaxii sau ca urmare a unui eveniment cataclismic care a împrăştiat materia întunecată din NGC1052-DF2.
Cu toate acestea, niciuna dintre aceste ipoteze speculative nu este în măsură să explice toate particularitățile galaxiei NGC1052-DF2.
Din acest motiv astronomii folosesc telescopul Dragonfly pentru a căuta mai multe galaxii precum NGC1052-DF2, cu speranţa că vor reuşi să obţină mai multe date de la alte galaxii similare.
Studiul astronomilor a fost publicat în revista Nature.
Sursă: ScienceAlert