Otkrivena gotovo nevidljiva galaksija

Astronomi su otkrili iznimno blijedu galaksiju koja je gotovo nevidljiva, a otkriće bi moglo pomoći u boljem razumijevanju tamne tvari, jedne od najzagonetnijih sastavnica svemira, piše CNN.

Istraživači su pomoću svemirskog teleskopa Hubble identificirali objekt nazvan Candidate Dark Galaxy-2 (CDG-2) za koji procjenjuju da se sastoji od najmanje 99.9 posto tamne tvari. Ako dodatna promatranja potvrde nalaz, CDG-2 bi mogla postati jedna od galaksija s najvećim udjelom tamne tvari ikad otkrivenih.

Tamna tvar čini oko pet puta više mase u svemiru od obične tvari, od koje su sastavljene zvijezde, planeti i sve što vidimo, ali je nevidljiva i nikad nije izravno opažena. Znanstvenici njezino postojanje zaključuju na temelju gravitacijskih učinaka na vidljivu tvar jer upravo tamna tvar, prema današnjim teorijama, drži svemir na okupu.

Galaksija gotovo bez zvijezda

Većina galaksija, uključujući Mliječnu stazu, sadrži velik udio tamne tvari. No u nekim slučajevima omjer između tamne i obične tvari postane toliko izražen da galaksiji ostane vrlo malo zvijezda, zbog čega izgleda iznimno blijedo. Astronomi takve objekte nazivaju galaksijama niske površinske svjetline.

CDG-2, udaljena oko 300 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje, toliko je bogata tamnom tvari da bi mogla pripadati hipotetskoj podskupini takvih galaksija koje sadrže vrlo malo ili uopće nemaju zvijezda, takozvanim "tamnim galaksijama".

"Galaksije niske površinske svjetline vrlo su blijede, ali i dalje emitiraju nešto svjetlosti. Tamna galaksija je ekstreman slučaj, u kojem praktički nema nikakve slabe svjetlosti ili strukture kakvu očekujemo od tipične galaksije", rekao je Dayi Li sa Sveučilišta u Torontu, glavni autor studije objavljene u časopisu The Astrophysical Journal Letters.

Li je pojasnio da ne postoji stroga definicija tamnih galaksija, iako njihovo postojanje predviđaju teorije o tamnoj tvari i kozmološke simulacije. CDG-2, kaže, tehnički je "gotovo tamna galaksija", ali pomiče granicu prema objektima koji su još slabije svjetline nego što se ranije smatralo mogućim.

Novi način potrage

Kako bi proučili CDG-2, znanstvenici su koristili podatke s teleskopa Hubble, svemirske misije Euclid Europske svemirske agencije i teleskopa Subaru na Havajima. Ključnu ulogu imalo je traženje kuglastih skupova - gustih, sfernih nakupina vrlo starih zvijezda.

Kuglasti skupovi ostaju svijetli čak i kada je galaksija oko njih vrlo blijeda, a ranija istraživanja pokazala su vezu između njihova postojanja i tamne tvari u galaksijama. U slučaju CDG-2 znanstvenici su uočili četiri kuglasta skupa u skupu galaksija Perzej, jednom od najmasivnijih objekata u svemiru. Oko njih su primijetili slabi sjaj koji upućuje na prisutnost galaksije.

Budući da CDG-2 ima vrlo malo zvijezda, znanstvenici zaključuju da masu potrebnu za održavanje kuglastih skupova na okupu osigurava tamna tvar.

Li objašnjava da su veće okolne galaksije vjerojatno rano u povijesti oduzele ovoj galaksiji vodik potreban za stvaranje novih zvijezda.

"Materijal potreban za nastavak stvaranja zvijezda više nije bio prisutan pa je ostao gotovo samo halo tamne tvari i četiri kuglasta skupa", rekao je.

CDG-2 ima tek 0.005 posto sjaja Mliječne staze. Dok je ukupna svjetlina Mliječne staze oko 20 milijardi puta veća od Sunčeve, CDG-2 svijetli oko šest milijuna puta jače od Sunca.

Čist uvid u tamnu tvar

Neal Dalal s Perimeter instituta za teorijsku fiziku u Kanadi, koji nije sudjelovao u istraživanju, ističe da su takve galaksije važne jer omogućuju gotovo "čist" uvid u ponašanje tamne tvari.

U velikim galaksijama s mnogo zvijezda i plina teško je razlučiti utjecaj obične tvari od utjecaja tamne tvari. U iznimno blijedim galaksijama poput ove takvih smetnji gotovo da nema, pa se svojstva tamne tvari mogu proučavati preciznije.

Robert Minchin iz Nacionalnog radioastronomskog opservatorija u SAD-u naglašava da je zanimljiv i sam način otkrića, traženjem kuglastih skupova umjesto vodika radio-teleskopima, što je dosad bio uobičajen pristup. Takva metoda, kaže, mogla bi otkriti i druge vrlo tamne galaksije u budućnosti.

Za konačnu potvrdu da je CDG-2 doista tamna galaksija potrebno je precizno izmjeriti količinu tamne tvari, što je zbog velike udaljenosti iznimno zahtjevno. Istraživači smatraju da bi u tome mogao pomoći svemirski teleskop James Webb.