Nuo septintojo dešimtmečio astrofizikai postuluoja, kad be visa ko mes galime pamatyti, Visata taip pat užpildyta paslaptinga, nematoma mase. Žinomas kaip „tamsioji materija“, jos egzistavimas buvo pasiūlytas norint paaiškinti „trūkstamą visatos masę“ ir dabar yra laikomas esmine jos dalimi. Manoma, kad ji ne tik teoretiškai sudaro apie 80% Visatos masės, bet ir vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį formuojant ir evoliucionuojant galaktikoms.
Tačiau naujausi atradimai gali išstumti visą šią kosmologinę perspektyvą. Remiantis stebėjimais, padarytais naudojant NASA / ESA Hablo kosminis teleskopas ir kitose observatorijose visame pasaulyje, astronomai rado netoliese esančią galaktiką (NGC 1052-DF2), kurioje, atrodo, nėra jokios tamsiosios medžiagos. Šis objektas yra unikalus tarp iki šiol tirtų galaktikų ir gali priversti iš naujo įvertinti mūsų vyraujančius kosmologinius modelius.
Neseniai žurnale pasirodė tyrimas, kuriame išsamiai aprašytos jų išvados, pavadinimu „Galaktika, kurioje trūksta tamsiosios medžiagos“ Gamta. Jeleros universiteto Pieter van Dokkum vadovaujamame tyrime taip pat dalyvavo Makso Plancko astronomijos instituto, San Chosė valstybinio universiteto, Kalifornijos universiteto observatorijų, Toronto universiteto ir Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro nariai.
Tyrimo tikslais komanda pasinaudojo „Dragonfly Telephoto Array“ (DFA) duomenimis, kurie buvo naudojami norint identifikuoti NGC 1052-DF2. Remiantis duomenimis iš Hablas, komanda sugebėjo nustatyti savo atstumą - 65 milijonus šviesmečių nuo Saulės sistemos -, taip pat jo dydį ir ryškumą. Be to, komanda išsiaiškino, kad NGC 1052-DF52 yra didesnis nei Paukščių Takas, tačiau jame yra apie 250 kartų mažiau žvaigždžių, todėl tai yra labai difuzinė galaktika.
Kaip paaiškino van Dokkum, NGC 1052-DF2 yra toks difuzinis, kad iš esmės skaidrus. „Valandą praleidau tiesiog stebėdamas šį atvaizdą“, - sakė jis. „Šis dalykas stebina: milžiniškas debesėlis toks menkas, kad matai galaktikas už jo. Tai tiesiogine prasme matoma galaktika. “
Naudodama „Sloan Digital Sky Survey“ (SDSS), „Dvynių“ observatorijos ir „Keck“ observatorijos duomenis, komanda išsamiau ištyrė galaktiką. Išmatuodama dešimties galaktikos orbitoje besisukančių rutulinių klasterių dinamines savybes, komanda sugebėjo nustatyti nepriklausomą galaktikos masės vertę, kuri yra panaši į galaktikos žvaigždžių masę.
Tai paskatino komandą padaryti išvadą, kad NGC 1052-DF2 yra bent 400 kartų mažiau tamsiosios medžiagos, nei prognozuojama jos masės galaktikai, arba jos iš viso nėra. Toks atradimas neturi precedento šiuolaikinės astronomijos istorijoje ir paneigė visas prognozes. Kaip paaiškino Allison Merritt - Jeilio universiteto astronomas, Makso Plancko astronomijos institutas ir bendraautoris popieriuje:
„Tradiciškai manoma, kad tamsiosios medžiagos yra neatsiejama visų galaktikų dalis - klijai, laikantys jas kartu, ir pagrindiniai pastoliai, ant kurių jie yra pastatyti… Nėra teorijos, kuri nuspėtų tokio tipo galaktikas - kaip jūs iš tikrųjų formuojate vieną iš šių dalykų, visiškai nežinoma. “
„Ši nematoma, paslaptinga medžiaga yra pats svarbiausias bet kurios galaktikos aspektas. Surasti galaktiką be jokios yra visiškai netikėta; tai meta iššūkį standartinėms galaktikų veikimo idėjoms “, - pridūrė van Dokkum.
Tačiau svarbu pažymėti, kad galaktikos be tamsiosios materijos atradimas nepaneigia teorijos, kad tamsiosios materijos egzistuoja. Tiesą sakant, tai tik parodo, kad tamsiosios materijos ir galaktikos gali būti atskirtos, o tai gali reikšti, kad tamsiosios materijos prie paprastosios materijos jungiasi tik jokia jėga, išskyrus gravitaciją. Iš esmės tai galėtų padėti mokslininkams patikslinti savo tamsiosios materijos teorijas ir jos vaidmenį galaktikų formavime ir evoliucijoje.
Tuo tarpu tyrėjai jau turi keletą minčių, kodėl NGC 1052-DF2 trūksta tamsiosios medžiagos. Viena vertus, tai galėjo būti kataklizminio įvykio rezultatas, kai daugybės masyvių žvaigždžių gimimas išpūtė visas dujas ir tamsiąsias medžiagas. Kita vertus, šiam trūkumui įtakos galėjo turėti netoliese esančios didžiulės elipsės formos galaktikos (NGC 1052) augimas prieš milijardus metų.
Tačiau šios teorijos nepaaiškina, kaip susiformavo galaktika. Siekdama išspręsti šią problemą, komanda analizuoja vaizdus, kuriuos Hablas paėmė iš kitų 23 labai difuzinių galaktikų, kad galaktikos būtų labiau tamsiosios medžiagos. Jie jau rado tris, kurie atrodo panašūs į NGC 1052-DF2, o tai gali parodyti, kad tamsiosios medžiagos turinčios galaktikos gali būti gana dažnas reiškinys.
Jei šie naujausi atradimai ką nors įrodo, tai yra, kad Visata yra kaip svogūnas. Kai tik manote, kad tai išsiaiškinote, atsukate papildomą sluoksnį ir surandate visiškai naują paslapčių rinkinį. Jie taip pat įrodo, kad po 28 metų ištikimos tarnybos, Hablo kosminis teleskopas vis dar geba išmokyti mus naujų dalykų. Geras dalykas, matant, kad jo įpėdinio paleidimas buvo atidėtas iki 2020 m.!
