От 60-те години на миналия век астрофизиците постулират, че в допълнение към цялата материя, която можем да видим, Вселената е изпълнена и със загадъчна, невидима маса. Известно като „Тъмна материя“, беше предложено да се обясни „липсващата маса“ на Вселената и сега се счита за основна част от нея. Не само теоретично е, че съставлява около 80% от масата на Вселената, но също така се смята, че е играл жизненоважна роля за формирането и еволюцията на галактиките.
Скорошна констатация обаче може да хвърли настрани цялата тази космологична перспектива. Въз основа на наблюдения, направени с помощта на NASA / ESA Космически телескоп Хъбъл и други обсерватории по света, астрономите са открили близка галактика (NGC 1052-DF2), за която изглежда няма тъмна материя. Този обект е уникален сред изследваните досега галактики и може да наложи преоценка на нашите преобладаващи космологични модели.
Изследването, което подробно описва техните открития, озаглавено „Галактика, лишена от тъмна материя“, наскоро се появи в списанието природа, Водено от Питер ван Докум от Йейлския университет, проучването включваше и членове от Института за астрономия Макс Планк, Държавния университет Сан Хосе, Обсерваториите в Калифорния, Университета в Торонто и Харвард-Смитсонския център за астрофизика.
За целите на своето проучване екипът консултира данни от Dragonfly Telephoto Array (DFA), който се използва за идентифициране на NGC 1052-DF2. Въз основа на данни от Хъбъл екипът успя да определи своето разстояние - 65 милиона светлинни години от Слънчевата система - както и неговия размер и яркост. Освен това екипът откри, че NGC 1052-DF52 е по-голям от Млечния път, но съдържа около 250 пъти по-малко звезди, което го прави ултра дифузна галактика.
Както обясни van Dokkum, NGC 1052-DF2 е толкова дифузен, че е по същество прозрачен. „Прекарах един час, само загледан в това изображение“, каза той. „Това нещо е изумително: гигантско петно, толкова рядко, че виждате галактиките зад него. Това е буквално прозорлива галактика. "
Използвайки данни от Sloan Digital Sky Survey (SDSS), обсерваторията на Близнаците и обсерваторията Keck, екипът проучи по-подробно галактиката. Чрез измерване на динамичните свойства на десет кълбови клъстера, обикалящи около орбитата на галактиката, екипът успя да изведе независима стойност от масата на галактиката - която е сравнима с масата на звездите в галактиката.
Това накара екипа да заключи, че или NGC 1052-DF2 съдържа поне 400 пъти по-малко тъмна материя, отколкото е предвидено за галактика с нейната маса, или изобщо няма такава. Подобна констатация е безпрецедентна в историята на съвременната астрономия и противоречи на всички прогнози. Както Алисън Мерит - астроном от Йейлския университет, Институтът за астрономия „Макс Планк“ и съавтор на документа, обясни:
„Тъмната материя се смята, че е неразделна част от всички галактики - лепилото, което ги държи заедно, и основните скелета, върху които са изградени ... Няма теория, която да предсказва тези типове галактики - как всъщност се опитвате да формирате едно от тези неща е напълно неизвестно. “
„Това невидимо, мистериозно вещество е най-доминиращият аспект на всяка галактика. Намирането на галактика без никаква е напълно неочаквано; тя предизвиква стандартните идеи за това как работят галактиките “, добави ван Докум.
Важно е обаче да се отбележи, че откриването на галактика без тъмна материя не опровергава теорията, че тъмната материя съществува. В интерес на истината, тя просто показва, че тъмната материя и галактиките са способни да бъдат отделни, което би могло да означава, че тъмната материя е свързана с обикновената материя чрез никаква сила, различна от гравитацията. Като такъв, той всъщност може да помогне на учените да усъвършенстват теориите си за тъмната материя и нейната роля във формирането и развитието на галактиките.
Междувременно изследователите вече имат някои идеи защо тъмната материя липсва в NGC 1052-DF2. От една страна, това може да е резултат от катаклизмично събитие, при което раждането на множество масивни звезди помете цялата газ и тъмна материя. От друга страна, растежът на близката масивна елиптична галактика (NGC 1052) милиарди години преди можеше да изиграе роля в този дефицит.
Тези теории обаче не обясняват как се е образувала галактиката. За да се справи с това, екипът анализира изображения, които Хъбъл направи от 23 други ултрадифузни галактики за повече галактики с дефицит на тъмна материя. Вече са открили три, които изглеждат подобни на NGC 1052-DF2, което може да показва, че галактиките с дефицит на тъмна материя могат да бъдат сравнително често срещано явление.
Ако тези последни открития показват нещо, то Вселената е като лук. Точно когато мислите, че сте го измислили, обелвате допълнителен слой и откривате изцяло нов набор от мистерии. Те също така демонстрират, че след 28 години вярна служба, о Космически телескоп Хъбъл все още е способен да ни научи на нови неща. Хубаво е и това, че стартирането на неговия наследник се забави до 2020 г.!
