Ново проучване от космическия телескоп „Спицер“ на НАСА предполага, че галактиките се образуват в бучки тъмна материя. Това ново проучване на Спитцер установи, че количеството тъмна материя около далечните галактики е изненадващо последователно.
Започнете с много и много тъмна материя, след това разбъркайте в газ. Оставете сместа да преседи известно време и от тестото трябва да се издигне галактика.
Тази проста рецепта за печене на галактики не може да бъде изпълнена у дома, но отразява това, което астрономите учат за образуването на галактики. Подобно на печенето на хляб с мая, за да се развие галактика е необходимо мистериозно вещество във Вселената, наречено тъмна материя.
Сега ново проучване от космическия телескоп „Спицер“ на НАСА прецизира онова, което се знае за тази основна съставка на галактиките. Това предполага, че не само тъмната материя е необходима, но и минимално количество материал трябва да присъства, преди да може да се образува галактика. По-малко би означавало, че няма галактика - космическият еквивалент на провален хляб.
"Галактиките се раждат в огромни бучки тъмна материя", казва д-р Дънкан Фара от Университета Корнел, Итака, Ню Йорк. "Установяваме, че тези бучки изглеждат забележително последователни по размер от галактика до галактика." Фарах е водещ автор на документ, описващ този и други открития в скорошен брой на Astrophysical Journal Letters.
Както подсказват имената му, тъмната материя не излъчва светлина, така че нито един конвенционален телескоп не може да я види. Така наречената нормална материя, която включва растения и хора и всякакви космически обекти, излъчва електромагнитно излъчване или светлина. Във Вселената има около пет пъти повече тъмна материя от нормалната материя.
И все пак тъмната материя има маса, което означава, че тя може да упражнява гравитационни влекачи върху нормалната материя.
„Тъмната материя има гравитация, така че тя привлича все повече и повече тъмна материя в допълнение към„ нормалния “газ“, каза съавторът д-р Джейсън Сураче от Научния център „Спицер“ на НАСА в Калифорнийския технологичен институт в Пасадена. „Знаем, че в крайна сметка газът се кондензира в звездите, които образуват галактики, но проучването на Спитцер предполага, че това не се случва, докато тъмната материя не достигне критична маса.“
Фарах и неговите колеги използваха данни от Инфрачервеното екстрагалактично проучване в Шпицър за широко изследване на стотици далечни обекти, наречени ултралуминозни инфрачервени галактики, разположени на милиарди светлинни години. Тези млади галактики са невероятно ярки и изпълнени с много прашни звездообразуващи дейности.
Първоначално изследователите се опитали да разберат по-добре как младите галактики и тъмната материя се развиват и агрегират заедно в гигантските групи от зрели галактики, които доминират в днешната ни вселена. „Може да си мислите, че галактиките са просто разпределени на случаен принцип по небето, като хвърляне на шепа пясък върху пода“, каза Фара. „Но те не са и причината може да е, че тъмната материя се струпва около младите галактики, привличащи се един друг като лепило.“
Определяйки колко плътно са започнали да се събират ултралуминовите инфрачервени галактики, Фара и неговите колеги успяха индиректно да измерят колко „тъмно вещество“ присъства. Колкото по-строго е групирането, толкова по-тъмна материя имаше. Те направиха това изчисление за две партиди галактики на различни разстояния от Земята.
Тогава те забелязват нещо странно. За всяка галактика, която те изучаваха, колкото и далеч да изглеждаше, има заобикалящи тъмни материи с приблизително еднакъв размер, еквивалент на 10 трилиона слънчеви маси. Тъй като астрономите не са открили галактики, съчетани с по-малко от 10 трилиона слънчеви маси тъмна материя, те смятат, че това количество трябва да бъде минимално необходимото, за да се образува ултралуминозна инфрачервена галактика.
„Тези бучки от тъмна материя може да са като семена, които раждат тези далечни галактики“, каза Сураче. „Подобни галактики в близката ни вселена формират по съвсем различен начин, така че това, което научаваме, се прилага за различна епоха в нашата Вселена, далеч назад в космическото време.“
Дали други видове галактики също могат да възникнат по подобни начини, е продължаващ въпрос в астрономията. Предишни изследвания на силно енергийни галактики, наречени квазари, намекнаха, че тези обекти също изискват минимална маса тъмна материя, за да расте. Само в този случай началното „тесто“ на галактиките не беше толкова гъсто, около четири до пет трилиона слънчеви маси.
Изглежда астрономите ще трябва да изчакат още малко, преди Вселената да се откаже от най-добре поддържаните си семейни рецепти.
Оригинален източник: NASA News Release
