Temná hmota astronomy stále matuje, jak ukázala rentgenová observatoř Chandra NASA při detekci rozsáhlé obálky temné hmoty kolem izolované eliptické galaxie. Tento objev je v rozporu s optickými daty, které naznačují nedostatek temné hmoty kolem podobných galaxií, a vyvolává otázky o tom, jak galaxie získávají a udržují takové halos temné hmoty.
Pozorovaná galaxie, známá jako NGC 4555, je neobvyklá v tom, že se jedná o poměrně velkou eliptickou galaxii, která není součástí skupiny nebo shluku galaxií. V článku, který má být zveřejněn v 1. listopadu 2004, Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, Ewan O'Sullivan z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku v Cambridge, MA a Trevor Ponman z University of Birmingham, Velká Británie , použijte data z Chandry, abyste ukázali, že galaxie je uložena v oblaku plynu o hodnotě 10 milionů stupňů Celsia.
Tento oblak horkého plynu má průměr asi 400 000 světelných let, což je asi dvojnásobek průměru viditelné galaxie. K omezení horkého mraku na galaxii je nutná obrovská obálka nebo halo temné hmoty. Celková hmotnost halo temné hmoty je asi desetinásobek kombinované hmotnosti hvězd v galaxii a 300násobek hmotnosti cloudu horkých plynů.
Rostoucí množství důkazů naznačuje, že temná hmota - která interaguje se sebou samou a „normální“ hmota pouze gravitací - je dominantní formou hmoty ve vesmíru. Podle populární teorie „studené temné hmoty“ se temná hmota skládá z tajemných částic zanechaných z hustého raného vesmíru, které se pomalu pohybovaly, když se začaly tvořit galaxie a shluky galaxií.
"Pozorované vlastnosti NGC 4555 potvrzují, že eliptické galaxie mohou mít vlastní halou temné hmoty, bez ohledu na jejich prostředí," řekl O'Sullivan. "To vyvolává důležitou otázku: co určuje, zda mají eliptické galaxie halo halo?"
Většina velkých eliptických galaxií se nachází ve skupinách a uskupeních galaxií a je pravděpodobné, že je výsledkem sloučení dvou spirálních galaxií. V takovém prostředí mohou být halosy temné hmoty odstraněny gravitační přílivovou silou a přidány k dalším galaxiím nebo skupině jako celku. Proto je obtížné určit, kolik temné hmoty měly původní galaxie a kolik ztratily skupině jako celku díky interakcím s jejich prostředím.
Důležitost problému vnitřního množství temné hmoty spojené s eliptickou galaxií se v poslední době zvýšila díky zprávě mezinárodního týmu astronomů vedené Aaronem Romanowským z University of Nottingham ve Velké Británii. Tento tým našel málo, pokud vůbec nějaký důkaz o temné hmotě ve třech relativně blízkých eliptických galaxiích. Dvě z nich byly ve volných galaxiích a jedna byla izolovaná. Jejich výsledek, založený na optických datech z 4,2 metru dalekohledu William Herschel na španělském ostrově La Palma, je v jasném rozporu s rentgenovými daty na NGC 4555. Optická technika použitá k vyhledávání temné hmoty v blízkých eliptických galaxiích nelze použít na NGC 4555, protože je více než 3krát daleko od Země.
Buď galaxie pozorované Romanowským a jeho kolegy ztratily svá temná hmota pomocí dřívějších interakcí s jinými galaxiemi, nebo jejich temné hmotné halos jsou mnohem rozšířenější, nebo se tvořily bez halos temné hmoty. První možnost je možná pro galaxie ve skupinách, ale pro izolovanou galaxii je velmi nepravděpodobná. Druhá a třetí možnost jsou stále otevřené, ale vyžadovalo by to změnu - možná hlavní změnu - teorie studené temné hmoty formování galaxií.
"To je jasně otázka, která si zaslouží další zvážení," řekl O'Sullivan. "Zdá se pravděpodobné, že k vyřešení tohoto problému bude zapotřebí mnohem více teoretických a pozorovacích prací na eliptických galaxiích."
Chandra pozoroval NGC 4555 pomocí Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) v únoru 2003. NASA Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Řídí program Chandra pro NASA Office of Space Science, Washington. Northrop Grumman z Redondo Beach v Kalifornii, dříve TRW, Inc., byl hlavním dodavatelem vývoje observatoře. Smithsonian Astrofyzical Observatory řídí vědu a letové operace z rentgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Další informace a obrázky jsou k dispozici na adrese:
http://chandra.harvard.edu
a
http://chandra.nasa.gov
Původní zdroj: Chandra News Release
