Od šedesátých let astrofyzici předpokládají, že kromě všech věcí, které můžeme vidět, je vesmír naplněn také tajemnou, neviditelnou hmotou. Tato existence, známá jako „temná hmota“, byla navržena proto, aby vysvětlila „chybějící hmotu“ vesmíru a nyní je považována za jeho základní součást. Předpokládá se, že nejen tvoří asi 80% hmoty vesmíru, ale také se hraje důležitou roli při formování a vývoji galaxií.
Nedávný nález však může celou tuto kosmologickou perspektivu hodit do strany. Na základě pozorování provedených pomocí NASA / ESA Hubbleův kosmický dalekohled a dalších observatořích po celém světě, astronomové našli blízkou galaxii (NGC 1052-DF2), která podle všeho nemá žádnou temnou hmotu. Tento objekt je mezi dosud studovanými galaxiemi jedinečný a mohl by přinutit přehodnocení našich převažujících kosmologických modelů.
Studie, která podrobně popisuje jejich nálezy s názvem „A galaxie postrádající temnou hmotu“, se nedávno objevila v časopise Příroda. Studie vedená Pieterem van Dokkumem z Yale University zahrnovala rovněž členy z Astronomického institutu Maxe Plancka, Státní univerzity v San Jose, Observatoř Kalifornské univerzity, University of Toronto a Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics.
Pro účely své studie tým konzultoval data z Dragonfly Telephoto Array (DFA), která byla použita k identifikaci NGC 1052-DF2. Na základě údajů z Hubble, tým byl schopen určit jeho vzdálenost - 65 milionů světelných let od sluneční soustavy - a také jeho velikost a jas. Kromě toho tým zjistil, že NGC 1052-DF52 je větší než Mléčná dráha, ale obsahuje asi 250krát méně hvězd, což z něj činí ultra difuzní galaxii.
Jak vysvětlil van Dokkum, NGC 1052-DF2 je natolik rozptýlená, že je v podstatě průhledná. "Strávil jsem hodinu jen zíráním na tento obrázek," řekl. "Tato věc je úžasná: obrovská kulička tak řídká, že za ní vidíte galaxie." Je to doslova průhledná galaxie. “
S využitím dat ze Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Gemini Observatory a Keck Observatory, tým studoval galaxii podrobněji. Měřením dynamických vlastností deseti kulovitých shluků obíhajících kolem galaxie byl tým schopen odvodit nezávislou hodnotu hmotnosti galaxie - která je srovnatelná s hmotností hvězd v galaxii.
To vedlo tým k závěru, že buď NGC 1052-DF2 obsahuje nejméně 400krát méně tmavé hmoty, než se předpovídá pro galaxii jeho hmotnosti, nebo vůbec žádnou. Takové zjištění je v historii moderní astronomie bezprecedentní a vzdoruje všem předpovědím. Jak Allison Merritt - astronom z Yale University, Max Planck Institute for Astronomy a spoluautor příspěvku - vysvětlili:
"Temná hmota se obvykle považuje za nedílnou součást všech galaxií - lepidlo, které je drží pohromadě, a základní lešení, na nichž jsou postaveny ..." Neexistuje žádná teorie, která by předpovídala tyto typy galaxií - jak vlastně jdeš o vytvoření jedné z těchto věcí, je úplně neznámo. “
"Tato neviditelná, tajemná látka je zdaleka nejdominantnějším aspektem jakékoli galaxie." Nalezení galaxie bez jakékoli je zcela neočekávané; zpochybňuje standardní představy o tom, jak galaxie fungují, “dodal van Dokkum.
Je však důležité si uvědomit, že objev galaxie bez temné hmoty nevyvrací teorii, že temná hmota existuje. Ve skutečnosti to pouze ukazuje, že temná hmota a galaxie se mohou oddělit, což by mohlo znamenat, že temná hmota je vázána na obyčejnou hmotu jinou silou než gravitací. Mohlo by to pomoci vědcům upřesnit jejich teorie temné hmoty a její roli ve formování a vývoji galaxií.
Mezitím vědci již mají nějaké nápady, proč v NGC 1052-DF2 chybí temná hmota. Na jedné straně to mohl být výsledek kataklyzmatické události, kdy zrození mnoha hmotných hvězd vymetlo veškerý plyn a temnou hmotu. Na druhé straně, růst blízké masivní eliptické galaxie (NGC 1052) před miliardami let mohl hrát roli v tomto nedostatku.
Tyto teorie však nevysvětlují, jak se formovala galaxie. Za tímto účelem tým analyzuje obrázky, které Hubble pořídil z 23 dalších ultra-difúzních galaxií pro více galaxií s nedostatkem temné hmoty. Již objevili tři, které se zdají být podobné NGC 1052-DF2, což by mohlo naznačovat, že galaxie s nedostatkem temné hmoty mohou být relativně častým výskytem.
Pokud tyto nejnovější nálezy něco ukážou, je to, že vesmír je jako cibule. Jen když si myslíte, že jste na to přišli, zalepíte se další vrstvou a najdete celou novou sadu záhad. Rovněž prokazují, že po 28 letech věrné služby Hubbleův kosmický dalekohled je stále schopen nás učit novým věcem. Dobrá věc také, protože spuštění jeho nástupce bylo odloženo do roku 2020!
