Astronomus suglumino „neįmanoma“ galaktika be tamsiosios medžiagos

Dėl šio atradimo gali tekti patikslinti kai kurias teorijas apie galaktikų susidarymą arba netgi jas paneigti, sakoma studijoje, paskelbtoje žurnale „Nature“.

„Tai išties keista“, – sakė studijos bendraautorius Roberto Abrahamas (Robertas Abrahamas), Toronto universiteto astronomas.

„Tokio dydžio galaktikoje tamsiosios medžiagos turėtų būti 30 kartų daugiau negu įprastos, – jis telefonu sakė naujienų agentūrai AFP. – Tačiau nustatėme, kad ten tamsiosios medžiagos visiškai nėra.“

„Tai neturėtų būti įmanoma“, – pridūrė mokslininkas.

Pagal astronomų skaičiavimus, regimojoje Visatoje yra 200 mlrd. galaktikų – ar netgi daugiau.

Maždaug už 65 mln. šviesmečių nuo Žemės esanti galaktika NGC1052-DF2, trumpiau vadinama DF2, yra apytikriai tokio paties dydžio kaip mūsiškis Paukščių Takas, bet joje yra nuo 100 iki 1 000 kartų mažiau žvaigždžių.

Tamsioji medžiaga aptinkama tik pagal jos gravitacijos poveikį iš įprastos medžiagos sudarytiems objektams.

„Įprasta manyti, kad (tamsioji medžiaga) yra visų galaktikų neatsiejama dalis – jas sutvirtinantys „klijai“ ir giluminis karkasas, ant kurio jos formuojasi“, – sakė Vokietijoje įsikūrusiame Maxo Plancko (Makso Planko) astronomijos institute dirbanti studijos bendraautorė Allison Merritt (Alison Merit).

Viena staigmena po kitos

Vadinamoji įprasta medžiaga, iš kurios sudarytos žvaigždės, dujos, dulkes, planetos ir viskas, kas jose yra, sudaro tik apie 5 proc. viso Visatos turinio.

Likusią dalį sudaro tamsioji medžiaga ir tamsioji energija, bet mokslininkas iki šiol nerado būdo tiesiogiai stebėti nei viena, nei kita.

Keistoji galaktika buvo tiriama naujos rūšies teleskopu, sukurtu R. Abrahamo ir studijos pagrindinio autoriaus Pieterio van Dokkumo (Piterio van Dokumo), dirbančio Jeilio universitete.

Kitaip negu veidrodiniai teleskopai, kilnojamasis sudėtinis teleskopas „Dragonfly Telescope Array“ yra sudarytas iš 48 lęšių, padengtų nanodanga.

„Įprasti teleskopai tinkami ieškoti mažų, blausių objektų. Mūsiškis labai tinkamas ieškant didesnių“, – aiškino R. Abrahamas.

Per kelerius pastaruosius metus P. van Dokkumas ir R. Abrahamas šiuo prietaisu atrado naują dangaus objektų kategoriją – ultradifuzines galaktikas, kuriose žvaigždžių tankis itin mažas. Jų tyrimai sužadino astronomų pastangas paaiškinti keistas šių objektų savybes.

„Jos yra stebinančios visais atžvilgiais, pradedant faktu, kad jos apskritai egzistuoja“, – sakė R. Abrahamas.

Iki šiol galaktikų analizė rodydavo, kad jose tamsiosios medžiagos santykis su įprastąja yra gana pastovus. Tačiau naujos klasės objektai „laužo visas taisykles“, pažymėjo jis.

Pirmosios atrastos anomalijos buvo galaktikos, sudarytos beveik vien iš tamsiosios medžiagos – tai atrodė gana keista.

Vis dėlto didžiausią staigmeną pateikę DF2, nes joje tamsiosios medžiagos beveik nėra.

Stulbinamas momentas

DF2 atrado Rusijos astronomai, analizuodami dangaus sričių nuotraukas, bet jos unikalios ypatybės išaiškėjo vėliau.

P. van Dokkumo komanda Havajuose esančios Kecko (Keko) observatorijos teleskopais stebėjo kelių tos galaktikos žvaigždžių spiečių, sudarytų iš maždaug 100 tūkst. žvaigždžių, judėjimą.

Mokslininkas nustatė, kad tie spiečiai objekto viduje juda lygiai tokiu greičiu kaip galaktika, pati judanti Visatos platybėse. Jeigu galaktikoje būtų tamsiosios medžiagos, spiečiai judėtų lėčiau arba greičiau.

R. Abrahamas prisiminė, kaip pirmąkart pažvelgė į diagramą, vaizduojančią DF2 spiečių judėjimą, ir iškart pagalvojo, kad mato kažką neįprasta.

„Klausėme savęs, kurioje vietoje susimovėme, jeigu mūsų matavimai yra neteisingi, – pasakojo jis. – Tuomet staiga suvokiau padarinius. Man buvo arčiausiai momento, kai galėjau ištarti „O, dieve!“

Visiškai tamsiosios medžiagos neturinti galaktika kelia keblių klausimų, į kuriuos astronomai atsakymo dar nepateikė.

„Tai meta iššūkį standartiniams įsitikinimams, kaip, mūsų manymu, veikia galaktikos“, – sakė P. van Dokkumo.

Paaiškinti, kaip dideli objektai – pavyzdžiui, galaktikos – išlieka nesuirę be tamsiosios medžiagos gali būti sunku, bet suprasti, kaip tokie dariniai susiformavo – dar sunkiau, pabrėžė jis.

Kad ir koks būtų paaiškinimas, galaktikos be tamsiosios medžiagos yra ironiškas iššūkis astronomams, nes dalis jų abejoja, ar tamsioji medžiaga apskritai egzistuoja, sakoma studijoje.