Kopš 60. gadiem astrofiziķi ir postulējuši, ka papildus visam redzamajam jautājumam Visumu piepilda arī noslēpumaina, neredzama masa. Pazīstams kā “Dark Matter”, tā pastāvēšana tika ierosināta, lai izskaidrotu Visuma “trūkstošo masu”, un tagad to uzskata par būtisku tā sastāvdaļu. Tiek uzskatīts, ka tā ir ne tikai teorētiska, lai veidotu apmēram 80% no Visuma masas, bet arī spēlēja būtisku lomu galaktiku veidošanā un evolūcijā.
Tomēr nesenais atradums var visu kosmoloģisko perspektīvu nomainīt uz sāniem. Balstīts uz novērojumiem, kas veikti, izmantojot NASA / ESA Habla kosmiskais teleskops un citās observatorijās visā pasaulē, astronomi ir atraduši tuvējo galaktiku (NGC 1052-DF2), kurā, šķiet, nav tumšās vielas. Šis objekts ir unikāls starp līdz šim pētītajām galaktikām un varētu piespiest pārskatīt mūsu dominējošos kosmoloģiskos modeļus.
Nesen žurnālā parādījās pētījums, kurā sīki aprakstīti viņu atklājumi ar nosaukumu “Galaktika, kurā trūkst tumšās matērijas” Daba. Jēla universitātes Petera van Dokkuma vadībā pētījumā piedalījās arī Maksima Planka astronomijas institūta, Sanhosē štata universitātes, Kalifornijas universitātes observatoriju, Toronto universitātes un Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra locekļi.
Pētījuma veikšanai komanda izmantoja Dragonfly Telephoto Array (DFA) datus, kas tika izmantoti, lai identificētu NGC 1052-DF2. Balstoties uz datiem no Habls, komanda varēja noteikt savu attālumu - 65 miljonus gaismas gadu attālumā no Saules sistēmas -, kā arī tā lielumu un spilgtumu. Turklāt komanda atklāja, ka NGC 1052-DF52 ir lielāks nekā Piena ceļš, bet tajā ir apmēram 250 reizes mazāk zvaigžņu, kas padara to par īpaši izkliedētu galaktiku.
Kā skaidroja van Dokkum, NGC 1052-DF2 ir tik izkliedēts, ka būtībā ir caurspīdīgs. "Es pavadīju stundu tikai skatoties uz šo attēlu," viņš teica. “Šī lieta pārsteidz: gigantisks lāse ir tik mazs, ka jūs redzat galaktikas aiz tā. Burtiski tā ir caurspīdīga galaktika. ”
Izmantojot Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Gemini observatorijas un Keck Observatory datus, komanda pētīja galaktiku sīkāk. Izmērojot desmit globālo kopu, kas riņķo ap galaktiku, dinamiskās īpašības, komanda spēja izsecināt galaktikas masas neatkarīgu vērtību - kas ir salīdzināma ar galaktikā esošo zvaigžņu masu.
Tas lika komandai secināt, ka vai nu NGC 1052-DF2 satur vismaz 400 reizes mazāk tumšās vielas, nekā paredzēts tās masas galaktikai, vai arī tās vispār nav. Šāda atziņa ir bezprecedenta mūsdienu astronomijas vēsturē un apmelo visas prognozes. Kā skaidroja Allison Merritt - Jēlas universitātes, Maksa Planka astronomijas institūta astronoms un līdzautors uz papīra:
“Tumšā matērija parasti tiek uzskatīta par visu galaktiku neatņemamu sastāvdaļu - līmi, kas tās tur kopā, un pamatā esošās sastatnes, uz kurām tās tiek veidotas… Nav teorijas, kas paredzētu šāda veida galaktikas - tas, kā jūs faktiski veidojat kādu no šīm lietām, nav pilnībā zināms. ”
“Šī neredzamā, noslēpumainā viela ir līdz šim dominējošākais jebkuras galaktikas aspekts. Galaktikas atrašana bez tās ir pilnīgi negaidīta; tas izaicina standarta idejas par to, kā darbojas galaktikas, ”piebilda van Dokkum.
Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka galaktikas atklāšana bez tumšās matērijas neatspēko teoriju, ka tumšā matērija pastāv. Patiesībā tas tikai parāda, ka tumšā matērija un galaktikas ir atdalāmas, un tas varētu nozīmēt, ka tumšā matērija ir saistīta ar parasto matēriju tikai ar gravitācijas spēka palīdzību. Kā tāds tas faktiski varētu palīdzēt zinātniekiem pilnveidot savas tumšās matērijas teorijas un tās lomu galaktiku veidošanā un evolūcijā.
Pa to laiku pētniekiem jau ir dažas idejas par to, kāpēc NGC 1052-DF2 trūkst tumšās vielas. No vienas puses, tas varēja būt kataklizmiska notikuma rezultāts, kad daudzu masīvu zvaigžņu dzimšana izdzēsa visu gāzi un tumšo vielu. No otras puses, tuvumā esošās masīvās elipsveida galaktikas (NGC 1052) izaugsmei pirms miljardiem gadu varēja būt loma šajā trūkumā.
Tomēr šīs teorijas nepaskaidro, kā veidojās galaktika. Lai to risinātu, komanda analizē attēlus, kurus Habls uzņēmis no 23 citām īpaši izkliedētām galaktikām, lai iegūtu vairāk galaktiku, kurām trūkst tumšās vielas. Viņi jau ir atraduši trīs, kas, šķiet, ir līdzīgi NGC 1052-DF2, un tas varētu norādīt, ka galaktikas, kurām trūkst tumšās vielas, varētu būt samērā izplatīta parādība.
Ja šie jaunākie atklājumi kaut ko pierāda, tad Visums ir kā sīpols. Tikai tad, kad domājat, ka esat to izdomājis, atmetat papildu slāni un atrodat pilnīgi jaunu noslēpumu komplektu. Viņi arī pierāda, ka pēc 28 uzticamas kalpošanas gadiem Habla kosmiskais teleskops joprojām spēj iemācīt mums jaunas lietas. Arī laba lieta, redzot, ka tā pēcteča atklāšana ir atlikta līdz 2020. gadam!
