Astronomii descoperă o galaxie ciudată fără materie întunecată

În urmă cu trei ani, Filippo Fraternali și colegii săi au descoperit o jumătate de duzină de galaxii împrăștiate misterios, care arătau ca niște orașe întinse de stele și gaze. Dar, spre deosebire de aproape toate celelalte galaxii, inclusiv propria noastră Cale Lactee, aceasta nu pare să fie prinsă în aglomerări uriașe de materie întunecată, care combină în mod normal aceste capitale stelare cu gravitația lor. Oamenii de știință au ales una pentru a mări, o galaxie de dimensiuni modeste, aflată la aproximativ 250.000 de ani lumină distanță, și au îndreptat spre ea 27 de antene de radiotelescop din Very Large Array din New Mexico.

După ce au colectat 40 de ore de date, ei au cartografiat stelele și gazele și au confirmat ceea ce a sugerat filmările anterioare: „Conținutul de materie întunecată pe care îl deducem în această galaxie este mult mai mic decât te-ai aștepta”, Fraternali, astronom la Kapteyn Astronomical. Institutul de la Universitatea din Groningen din Țările de Jos. Dacă echipa sau concurenții lor găsesc alte astfel de galaxii, ar putea reprezenta o provocare pentru oamenii de știință. În vederea întuneric Temă, perspectiva dominantă în acest domeniu de cel puțin 20 de ani. Fraternali și echipa sa publică rezultatele lor in decembrie in Anunțurile lunare ale Societății Regale de Astronomie.

Pe baza deceniilor de observații la telescop și simulări pe computer, oamenii de știință au ajuns să se gândească la materia întunecată ca la scheletul ascuns al universului. „Îmbinarile” sale sunt aglomerări uriașe de particule invizibile care găzduiesc galaxii mari și mici. Dar Fraternali nu este primul care sugerează o excepție de la această regulă. Acum câțiva ani, Peter van Dokkum, astronom la Universitatea Yale, și colegii săi Descoperi Galaxii similare cu Telescopul Hubble De asemenea, pare să lipsească materia întunecată. „Aceste galaxii pe care le-am găsit în 2018 au generat multe controverse, discuții și lucrări ulterioare, deoarece au fost neașteptate și greu de explicat”, spune van Dokkum.

Celelalte galaxii trăiau într-un mediu aglomerat, în care galaxiile mai mari învecinate zboară frecvent, atrăgând posibil materia întunecată cu ele. Prin contrast, Galaxia Fraternali este complet izolată și nu are vecini atât de supărați, așa că lipsa materiei întunecate nu poate fi explicată în acest fel. „Pot fi foarte importante”, spune van Dokkum. Cum se adună stelele și gazele din acea locație fără ajutorul materiei întunecate?

Aceste obiecte ciudate au ajuns să fie numite „galaxii super răspândite”. Sunt valori foarte extreme: în ceea ce privește masa lor, sunt foarte mici, dar sunt împrăștiate pe distanțe mari. Unele au dimensiunea Căii Lactee, dar doar o sută de stele – sau chiar mai puțin. Sunt atât de aproape de transparente încât este dificil să spioni pe cerul nopții. „Este mai slab la mijloc, deci este mai greu de detectat. Datorită telescoapelor mai bune și observațiilor mai profunde, devine din ce în ce mai popular”, spune Miria Montes, astronom la Institutul de Știință al Telescopului Spațial din Baltimore și expert în astfel de galaxii.

Începând cu anii 1960, astronomul american Vera Rubin și alții au dezvăluit pentru prima dată posibilitatea unei materie invizibilă sau „întunecată” în timp ce măsoară cât de repede se rotesc stelele din galaxii în jurul centrului, arătând că stelele interioare se rotesc cu viteze diferite decât cele exterioare. Pe baza rotației acelor stele, oamenii de știință au calculat câtă masă ar trebui să aibă galaxia pentru a o menține în rotație constantă, în loc să fie trântită în spațiu. Pentru multe galaxii, acea masă a fost de câteva ori mai mare decât masa tuturor stelelor la un loc. Oamenii de știință au rezolvat problema deducând existența unui fel de materie întunecată, care nu emite sau reflectă lumină și care ar trebui să alcătuiască restul masei care ține galaxia împreună.