Temná galaxia objavená, má 5,1 miliardy hmotností Slnka a nevydáva žiadne svetlo

Skupina čínskych astronómov objavila prostredníctvom sférického rádiového teleskopu FAST novú galaxiu s označením FAST J0139+4328. Zrejme by na tom nebolo nič zvláštne, ak by novoobjavená galaxia nebola izolovaná, nemala relatívne nízku hviezdnu hmotnosť a nedominovala by v nej temná hmota. Na tému upozornil portál Phys.

Galaxia iná ako všetky ostatné

Ako ďalej píše portál ScienceAlert, aj keď galaxie sa od seba odlišujú veľkosťou a tvarom, zväčša majú rovnaké charakteristické črty – v centre sa nachádza supermasívna čierna diera, okolo nej je veľa hviezd a plynu, pričom na periférii možno objaviť halo temnej hmoty, ktoré všetko akosi „lepí“ dohromady.

Pohľad na novoobjavenú galaxiu v rôznych častiach svetelného spektra. Xu et al., arXiv, 2023

I keď temná hmota je tmavá a doposiaľ nedetegovateľná hmota, hviezdy, zohriaty plyn, či aktívna čierna diera jasne žiaria na oblohe. Vďaka tomu astronómovia nemajú problém spozorovať galaxie ani na ohromné vzdialenosti.

Zdá sa ale, že sem tam sa objaví aj galaxia, ktorá sa vymyká normálu. Jednou z nich je aj novoobjavená galaxia FAST J0139+4328 opísaná v štúdii dostupnej na predtlačovom serveri arXiv.

Táto 94 miliónov svetelných rokov vzdialená trpasličia galaxia totiž nevyžaruje žiadne viditeľné svetlo. V skutočnosti takmer vôbec nežiari v akejkoľvek časti svetelného spektra.

Zdá sa, že FAST J0139+4328 je temná galaxia, teda galaxia, ktorá sa vyznačuje len veľmi malým množstvom hviezd a je zložená takmer výhradne z temnej hmoty.

„Štúdia poskytuje pozorovací dôkaz, že FAST J0139+4328 je izolovaná tmavá trpasličia galaxia,“ uvádzajú astronómovia. Aby toho nebolo málo, odborníci dodávajú, že ide o objav vôbec prvej izolovanej tmavej galaxie v blízkom vesmíre.

Pomôže pochopiť evolúciu galaxií

Objav bol uskutočnený rádioteleskopom FAST, pomocou ktorého astronómovia preskúmavali mračná neutrálneho vodíka vo vesmíre, pričom hľadali stopy, ktoré by im naznačili prítomnosť doposiaľ neobjavených galaxií.

Objavená temná galaxia. Xu et al, 2023

Pri prezeraní týchto mračien narazili práve na galaxiu FAST J0139+4328, ktorej hmotnosť všetkých hviezd dosahuje menej než 690 000-násobok hmotnosti Slnka. Celková hmotnosť bežnej baryonickej hmoty (hmota, ktorá tvorí planéty, hviezdy, živé bytosti) dosahuje hmotnosť zhruba ako 83 miliónov Sĺnk.

Vzhľadom na to, že celková hmotnosť galaxie bola vypočítaná na viac než 5,1 miliardy hmotností Slnka, je evidentné, že drvivú väčšinu relatívne blízkej trpasličej galaxie tvorí neviditeľná temná hmota.

Uvedené spolu so zistením, že FAST J0139+4328 je obklopená rotujúcim diskom plným plynu, v ktorom sa nenachádzajú žiadne hviezdy, naznačuje, že galaxia je zrejme vo svojom najskoršom štádiu formovania. To z nej robí ideálny pozorovací cieľ, ktorý by nám mohol odhaliť mnoho informácií, ako sa tvoria galaxie.

Nepolapiteľná temná hmota

I keď túto hmotu nedokážeme vidieť, detegovať, alebo s ňou nejakým spôsobom interagovať, o jej existencii vieme vďaka gravitačnej interakcii s bežnou hmotnou.

Rotačná krivka galaxie M33. Stefania.deluca/Wikimedia

Hoci sme temnú hmotu nikdy nevideli, v súčasnosti má tvoriť až 85 % všetkej hmoty vo vesmíre. Keďže temnú hmotu nedokážeme priamo detegovať, nedokážeme v skutočnosti ani presne určiť, čo vlastne je. Čo však s určitosťou vieme, je fakt, že vesmír sa nechová úplne tak, ako by mal, ak aplikujeme našu súčasnú fyziku.

Táto atypickosť sa najviac prejavuje pri hviezdach vo vonkajších okrajoch galaxií, ktoré sa pohybujú rýchlejšie. Práve tento pohyb naznačuje vplyv akejsi neviditeľnej hmoty, ktorú nazývame temná hmota.

Aby toho nebolo málo, hviezdy v rotujúcich galaxiách sa často pohybujú takou rýchlosťou, že by v skutočnosti mali byť vyvrhnuté von z galaxie. Zdá sa však, že v galaxiách existuje nejaký záhadný zdroj gravitácie, ktorý pôsobí ako „hviezdny tmel“ a všetko akosi drží pokope.

Teória temnej hmoty však tiež nie je dokonalá. Jedným z problémov je rozpor medzi simuláciami distribúcie tmavej hmoty vo vesmíre a počtom trpasličích galaxií, ktoré v skutočnosti vidíme obiehať okolo väčších galaxií.

Tento problém známy ako „problém trpasličích galaxií“ však môže byť pomerne jednoduchý vysvetliť, aspoň teoreticky. Je totiž možné, že vo vesmíre sa nachádza množstvo temných galaxií, v ktorých dominuje temná hmota a my nie sme schopní ich preto objaviť.

Ak by sa nám teda podarilo objaviť viac galaxií ako je FAST J0139+4328, vyriešili by sme razom aj problém trpasličích galaxií.

Čítajte viac z kategórie: Novinky