Otkrivena je patuljasta galaksija DF9 u nizu od 12 galaksija u polju NGC 1052 koja izgleda da nema očekivanu količinu tamne materije. Procena ukupne mase iznosi ~100 miliona Sunčevih masa, što odgovara masi vidljivih zvezda; sa tipičnom tamnom materijom masa bi bila >10 milijardi. I DF2, DF4 i DF9 mogu biti rezultat brzog, kolizionog događaja nazvanog "Bullet Dwarf" — naučnici traže ostatke gasa kao odlučujuću potvrdu.
DF9 — Treća Patuljasta Galaksija U Nizu Koja Izgleda Bez Tamne Materije: Trag Sudara "Bullet Dwarf"
A dozen dwarf galaxies line up in a row in this odd corner of the sky. Inset, a Hubble Space Telescope image shows the newly studied galaxy DF9, the third known galaxy in the string found to lack dark matter. | Credit: DECaLS
U neobičnom nizu od dvanaest slabih patuljastih galaksija, astronomski tim je identifikovao DF9 — galaksiju koja, poput ranije otkrivenih DF2 i DF4, izgleda da nema uobičajenu komponentu univerzuma: tamnu materiju. Ovo otkriće pojačava ideju da brzi, nasilni sudari mogu razdvojiti tamnu materiju od vidljive (zvezda i gasa), stvarajući neobične, slabo sjajne galaksije.
Kako su došli do ovog zaključka
Istraživači su koristili Keck Cosmic Web Imager na opservatoriji W. M. Keck na Mauna Kea u Havajima da izmere brzine zvezda u DF9 prateći pomake u talasnim dužinama (Doplerov efekt). Na osnovu tih merenja procenjena ukupna masa DF9 iznosi oko 100 miliona Sunčevih masa, što je u skladu sa masom koja se može pripisati zvezdama koje se u njoj vide. Da bi DF9 imala uobičajenu količinu tamne materije očekivanu za patuljaste galaksije, njena masa bi trebalo da bude reda veličine >10 milijardi Sunčevih masa — red veličine veća od dosadašnje procene.
A video showing the galactic collision that resulted in this string of dwarf galaxies. | Credit: Video courtesy of W. M Keck Observatory / Adam Makarenko
Gde se nalazi i zašto je važno
DF9 se nalazi u polju galaksija oko NGC 1052, na udaljenosti od oko 67 miliona svetlosnih godina od Zemlje. Galaksije DF2, DF4 i DF9 čine niz koji podseća na manju verziju poznatog "Bullet Cluster" sistema — sudara u kome su gas i tamna materija fizički razdvojeni. Zbog toga naučnici ovaj događaj nazivaju "Bullet Dwarf".
"Najiznenađujuće je što ovo otkriće ukazuje da je čitav taj niz galaksija... nastao zajedno u ekstremnom događaju koji je proizveo galaksije drugačije od svega što smo ranije videli," kaže Michael Keim, prvi autor studije.
Šta ovo znači za razumevanje tamne materije
Većina patuljastih galaksija pokazuje veliki udeo tamne materije, često i stotine puta veću masu nego što se vidi u zvezdama. Zato je slučaj DF9 (kao i DF2 i DF4) neočekivan i važan: ako su faktički bez tamne materije, to podržava scenarij u kome brzi sudari razdvajaju gas i zvezde od tamne materije, ostavljajući za sobom "duhovit" ili prozračan niz galaksija.
The Bullet Cluster seen by the Chandra Telescope | Credit: (X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.)
Dalja posmatranja i "pušački metak"
Autori naglašavaju da bi pronalazak ostataka gasa (koji bi potvrdio koliziono poreklo) bio odlučujući dokaz za ovu hipotezu. Tim planira dalja posmatranja drugim instrumentima, uključujući novu instalaciju MOTHRA u Čileu, kojoj se pripisuju velike mogućnosti za otkrivanje slabih tragova gasa i mapiranje niza na većim skalama.
Na kraju, iako su sudari galaksija u kosmosu uobičajeni, visoko-brzi kolizije koje mogu proizvesti ovakve efekte su relativno retke; autori procenjuju da bi unutar zapremine do ~67 miliona svetlosnih godina moglo da postoji svega nekoliko (redosledno ~7) sličnih događaja.
Zaključak: DF9 dodatno komplikuje sliku o tome gde i kako se nalazi tamna materija u univerzumu, i predstavlja važan cilj za buduća posmatranja koja mogu potvrditi ili opovrgnuti kolizionu teoriju njenog nastanka.
Pomozite nam da budemo bolji.
