Astronomowie odkryli galaktykę o bardzo małej lub zerowej masie gwiazdowej. Galaktyki takie jak ta nazywane są „ciemnymi galaktykami”. Zawiera obłoki gazu, ale bardzo mało gwiazd, być może nie ma ich wcale. To jedyna izolowana ciemna galaktyka karłowata we wszechświecie lokalnym.

Wszystkie galaktyki składają się głównie z ciemnej materii. Widoczna materia, taka jak gwiazdy, gaz i pył, stanowi tylko niewielki procent masy galaktyki. Ale galaktyki takie jak ta, nazwana FAST J0139+4328, są jeszcze bardziej ekstremalne, a ich niska jasność sugeruje, że nie ma tam gwiazd, a jedynie obłoki gazu. Astronomowie, którzy ją odkryli, twierdzą, że galaktyka „nie ma żadnego optycznego odpowiednika”.

Astronomowie odkryli nową ciemną galaktykę za pomocą Radiowego Teleskopu Sferycznego o średnicy pięćset metrów (FAST) oraz Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STAARS). Jest to nowo odkryta galaktyka i pod wieloma względami wydaje się być typowym dyskiem galaktyka. Ale ma wyjątkowo małą jasność i niską masę gwiazdową. „Te odkrycia dostarczają dowodów obserwacyjnych, że FAST J0139+4328 jest izolowaną galaktyką ciemnego karła z przesunięciem ku czerwieni z = 0,0083. Po raz pierwszy wykryto izolowaną ciemną galaktykę w pobliskim wszechświecie” – napisali naukowcy w swoim artykule.

Usuń wszystkie reklamy z Universe Today

Dołącz do naszego Patreona za jedyne 3 USD!

Korzystaj do końca życia bez reklam

Warto przeczytać!  Mikrograwitacja powoduje duże problemy z ekspresją genów u ludzi • Earth.com

Artykuł naukowy to „Odkrycie izolowanej ciemnej galaktyki karłowatej w pobliskim wszechświecie”. Głównym autorem jest Jin-Long Xu z Chińskiej Akademii Nauk i Narodowego Obserwatorium Astronomicznego. Jego współautorzy również wywodzą się z chińskich instytucji naukowych.

Przesunięcie ku czerwieni z = 0,0083 oznacza, że ​​galaktyka znajduje się w odległości od około 1 miliona do 1,25 miliona lat świetlnych. Jest to izolowana chmura HI, co oznacza, że ​​jest to chmura neutralnego wodoru, a nie wodoru zjonizowanego lub wodoru cząsteczkowego. Naukowcy twierdzą, że ma postać galaktyki dyskowej ze względu na swój kształt i strukturę rotacyjną.

Współczesna teoria kosmologiczna wyjaśnia związek między ciemną materią a galaktykami. Teoria mówi, że halo ciemnej materii zawiera galaktyki, tak jakby ciemna materia zapewniała strukturę, z której może powstać galaktyka. Halo otacza cały dysk galaktyczny i rozciąga się poza krawędź widocznej galaktyki. Astronomowie nie widzą ciemnej materii, ale wnioskują o jej istnieniu na podstawie jej wpływu na otaczające ją obiekty. Zgodnie z naszymi obecnymi modelami halo odgrywa kluczową rolę w formowaniu się i ewolucji galaktyk.

Ciemne galaktyki, takie jak ta, są dziwakami. Astronomowie uważają, że ich gaz nie utworzył gwiazd. Dlatego astronomowie uważają, że mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób galaktyki powstają i ewoluują. „Ponadto odkrycie ciemnych galaktyk ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia formowania się galaktyk, ponieważ bogate w gaz ciemne galaktyki mogą odzwierciedlać najwcześniejszy etap formowania się galaktyk” – wyjaśniają autorzy.

Ta ciemna galaktyka karłowata i inne jej podobne mogą również pomóc w rozwiązaniu problemu w kosmologii. Model zimnej ciemnej materii (CDM) przewiduje, że galaktyk karłowatych powinno być więcej niż astronomowie byli w stanie zaobserwować. Nazywa się to problemem brakującego satelity lub problemem galaktyki karłowatej.

Zgodnie z obserwacjami, Droga Mleczna ma 11 galaktyk karłowatych, a Grupa Lokalna ma ich około 38. Ale symulacje ciemnej materii pokazują, że powinno być około 500 galaktyk karłowatych jako satelitów samej Drogi Mlecznej. Ciemne galaktyki karłowate, takie jak ta, mogą wypełnić tę lukę i wzmocnić nasze zrozumienie ciemnej materii i samego kosmosu.

Chociaż ciemne galaktyki karłowate, takie jak ta, są zdecydowanie dziwakami, nie są jedynymi. Astronomowie odkryli również galaktyki, które zawierają niewiele ciemnej materii lub nie zawierają jej wcale, chociaż to odkrycie jest nadal kontrowersyjne.

W 2018 roku zespół naukowców opublikował w Nature artykuł zatytułowany „Galaktyka pozbawiona ciemnej materii”. NGC 1052 to grupa galaktyk, a autorzy artykułu z 2018 roku zidentyfikowali ultra-rozproszoną galaktykę o nazwie NGC 1052 DF2. „NGC1052–DF2 pokazuje, że ciemna materia nie zawsze jest sprzężona z materią barionową w galaktycznych skalach” – napisali autorzy tego artykułu. W kolejnym artykule opublikowanym w 2019 roku ogłoszono wykrycie innej ultra-rozproszonej galaktyki bez ciemnej materii w tym samym regionie o nazwie NGC 1052 DF4.

W podsumowaniu artykułu autorzy wyjaśniają znaczenie znalezienia ciemnej galaktyki karłowatej.

„Po raz pierwszy w pobliskim wszechświecie wykryto bogatą w gaz izolowaną ciemną galaktykę” – piszą. „Ponadto zakłada się, że galaktyka powstaje z gazu, który ochładza się i zamienia w gwiazdy w centrum
halo. FAST J0139+4328 ma obracający się dysk gazu i jest zdominowany przez ciemną materię, ale nie zawiera gwiazd, co sugeruje, że ta ciemna galaktyka może znajdować się na najwcześniejszym etapie formowania się galaktyk”.

Te ciemne galaktyki karłowate mogą po prostu nie mieć wystarczającej ilości ciemnej materii, aby utrzymać swój gaz. Możliwe, że ilość gazu jest zbyt mała, aby wywołać niestabilność Toomre’a w obracającym się dysku galaktyki. Bez gwiazd te ciemne galaktyki karłowate są niezwykle słabe i trudne do wykrycia. Można je wykryć jedynie poprzez poszukiwanie neutralnego wodoru (HI), a nie za pomocą promieniowania elektromagnetycznego. Aby znaleźć ich więcej, potrzebujemy więcej ankiet HI.

„Oczekuje się, że przyszłe ślepe przeglądy HI o wysokiej czułości i wysokiej rozdzielczości znacznie przyczynią się do zrozumienia braku ultrasłabych galaktyk” – podsumowują autorzy.