Γαλαξίες – Σκοτεινή Ύλη: Οι Επιστήμονες ανακάλυψαν ένα «σκοτεινό» γαλαξία – Αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από σκοτεινή ύλη

Χρησιμοποιώντας τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια του κόσμου, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων εντόπισε ένα γαλαξία πολύ μεγάλης μάζας που συνίσταται περίπου εξ ολοκλήρου από σκοτεινή ύλη. Ο γαλαξίας Dragonfly 44 (Λιβελούλα 44) βρίσκεται στον κοντινό αστερισμό της Κώμης (της Βερενίκης) και αγνοείτο μέχρι την περσινή χρονιά εξ αιτίας της ασυνήθιστης σύνθεσής του: Είναι μια ασαφής «μάζα» περίπου στο μέγεθος του Γαλαξία μας, αλλά με πολύ λιγότερα άστρα.

«Πολύ σύντομα μετά την ανακάλυψή του, συνειδητοποιήσαμε ότι αυτός ο γαλαξίας ήταν κάτι περισσότερο από αυτό που φτάνει στο μάτι μας . Έχει τόσο λίγα άστρα που γρήγορα θα είχαν διαχωριστεί, εκτός και αν κάτι τα κρατούσε μαζί», δήλωσε ο Pieter van Dokkum, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Yale και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης στο Astrophysical Journal Letters.

Η ομάδα του van Dokkum κατάφερε να αποκτήσει μια καλή εικόνα από τον Dragonfly 44 χάρις στο Παρατηρητήριο W.M. Keck και στο Gemini North telescope και τα δυο στη Χαβάη. Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν παρατηρήσεις από το Keck, που τις συνέλλεγαν πάνω από έξι βράδια, για να μετρήσουν τις ταχύτητες των άστρων στον γαλαξία. Χρησιμοποίησαν το 8 μέτρων τηλεσκόπιο του Παρατηρητηρίου Gemini για να αποκαλύψουν μια άλω σφαιρικών σμηνών άστρων γύρω από τον πυρήνα του γαλαξία, παρόμοια με την άλω που περιβάλει τον δικό μας Γαλαξία.

Οι ταχύτητες των άστρων είναι μια ένδειξη για τη μάζα του γαλαξία, σημείωσαν οι ερευνητές. Όσο ταχύτερα κινούνται τα άστρα τόσο περισσότερη μάζα θα έχει ο γαλαξίας τους. «Παραδόξως, τα άστρα κινούνται με ταχύτητες που είναι κατά πολύ μεγαλύτερες από ότι αναμένονταν για τέτοιο αμυδρό γαλαξία. Αυτό σημαίνει ότι ο Dragonfly 44 έχει ένα τεράστιο ποσό αφανούς μάζας», σημείωσε ο επίσης συγγραφέας της μελέτης Roberto Abraham, του Πανεπιστημίου του Τορόντο. Οι επιστήμονες εντόπισαν αρχικά τον Dragonfly 44 με τη συστοιχία Dragonfly Telephoto, ένα τηλεσκόπιο που εφευρέθηκε και κατασκευάστηκε από τους van Dokkum και Abraham.

Ο σκοτεινός γαλαξίας Dragonfly 44. Η εικόνα αριστερά είναι από την Sloan Digital Sky Survey. Μόνο μια θαμπή μουντζούρα είναι ορατή. Η εικόνα δεξιά είναι μετά από μια μακρά έκθεση με το τηλεσκόπιο Gemini, που αποκαλύπτει ένα μεγάλο μακρόστενο αντικείμενο. (Εικόνες από Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Gemini, Sloan Digital Sky Survey)

Η μάζα του Dragonfly 44 εκτιμάται ότι είναι 1 τρισεκατομμύριο φορές η μάζα του Ήλιου μας ή 2×10^42 χιλιόγραμμα, που είναι περίπου η μάζα του δικού μας Γαλαξία. Ωστόσο, μόνο ένα εκατοστό του 1% από αυτή είναι με τη μορφή άστρων και «κανονικής» ύλης. Η υπόλοιπη 99,99% είναι με τη μορφή της σκοτεινής ύλης – ενός υποθετικού υλικού που παραμένει αφανές αλλά μπορεί να συγκροτεί περισσότερο από το 90% του σύμπαντος.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η ανακάλυψη ενός γαλαξία που συγκροτείται κυρίως από σκοτεινή ύλη δεν είναι κάτι νέο. Υπερβολικά ασθενείς γαλαξίες νάνοι έχουν παρόμοιες συνθέσεις. Αλλά αυτοί οι γαλαξίες είχαν 10 000 φορές λιγότερη μάζα από ότι ο Dragonfly 44. «Δεν έχουμε ιδέα πώς έχουν σχηματιστεί γαλαξίες όπως ο Dragonfly 44», είπε ο Abraham. «Τα δεδομένα του Gemini δείχνουν ότι ένα σχετικά μεγάλο κλάσμα των άστρων είναι με τη μορφή των πολύ συμπαγών σμηνών και αυτό είναι πιθανώς ένα σημαντικό στοιχείο. Αλλά προς το παρόν απλά μαντεύουμε».

Ο Van Dokkum, του Yale, πρόσθεσε: «Τελικά αυτό που πραγματικά θέλουμε να μάθουμε είναι το τί είναι η σκοτεινή ύλη. Ο αγώνας είναι στο να βρούμε σκοτεινούς γαλαξίες μεγάλης μάζας που είναι ακόμη πιο κοντά μας από ότι ο Dragonfly 44, ώστε να μπορούμε να ψάξουμε για αδύναμα σήματα που μπορούν να αποκαλύψουν ένα σωμάτιο σκοτεινής ύλης».

Πηγή: Yale University

Περισσότερα στη δημοσίευση: A High Stellar Velocity Dispersion And ~100 Globular Clusters For The Ultra-Diffuse Galaxy Dragonfly 44. The Astrophysical Journal Letters, Volume 828, Number 1