Από τη δεκαετία του 1960, οι αστροφυσικοί υποστηρίζουν ότι εκτός από όλα τα θέματα που μπορούμε να δούμε, το Σύμπαν είναι επίσης γεμάτο με μια μυστηριώδη, αόρατη μάζα. Γνωστό ως "Dark Matter", προτείνεται η ύπαρξή του για να εξηγήσει την "ελλείπουσα μάζα" του Σύμπαντος, και τώρα θεωρείται βασικό μέρος αυτού. Θεωρείται όχι μόνο ότι αποτελεί περίπου το 80% της μάζας του Σύμπαντος, αλλά πιστεύεται επίσης ότι έπαιξε ζωτικό ρόλο στο σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών.
Ωστόσο, ένα πρόσφατο εύρημα μπορεί να ρίξει ολόκληρη αυτή την κοσμολογική προοπτική. Με βάση τις παρατηρήσεις που έγιναν χρησιμοποιώντας το NASA / ESA Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και άλλα παρατηρητήρια σε όλο τον κόσμο, οι αστρονόμοι έχουν βρει έναν κοντινό γαλαξία (NGC 1052-DF2) που δεν φαίνεται να έχει σκοτεινή ύλη. Αυτό το αντικείμενο είναι μοναδικό στους γαλαξίες που έχουν μελετηθεί μέχρι στιγμής και θα μπορούσε να αναγκάσει την επανεκτίμηση των κυρίαρχων κοσμολογικών μοντέλων μας.
Η μελέτη που περιγράφει λεπτομερώς τα ευρήματά τους, με τίτλο «Ένας γαλαξίας που δεν έχει σκοτεινή ύλη», εμφανίστηκε πρόσφατα στο περιοδικό Φύση. Με επικεφαλής τον Pieter van Dokkum του Πανεπιστημίου Yale, η μελέτη περιελάμβανε επίσης μέλη από το Ινστιτούτο Max Planck για την Αστρονομία, το Πανεπιστήμιο San Jose, τα Παρατηρητήρια του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, το Πανεπιστήμιο του Τορόντο και το Κέντρο Αστροφυσικής του Harvard-Smithsonian.
Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα συμβουλεύτηκε δεδομένα από το Dragonfly Telephoto Array (DFA), το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την αναγνώριση του NGC 1052-DF2. Με βάση δεδομένα από Χαμπλ, η ομάδα μπόρεσε να προσδιορίσει την απόστασή της - 65 εκατομμύρια έτη φωτός από το Ηλιακό Σύστημα - καθώς και το μέγεθος και τη φωτεινότητά της. Επιπλέον, η ομάδα ανακάλυψε ότι το NGC 1052-DF52 είναι μεγαλύτερο από τον Γαλαξία, αλλά περιέχει περίπου 250 φορές λιγότερα αστέρια, γεγονός που το καθιστά έναν εξαιρετικά διάχυτο γαλαξία.
Όπως εξήγησε ο van Dokkum, το NGC 1052-DF2 είναι τόσο διάχυτο που είναι ουσιαστικά διαφανές. «Πέρασα μια ώρα κοιτάζοντας αυτήν την εικόνα», είπε. «Αυτό το πράγμα είναι εκπληκτικό: μια γιγαντιαία σταγόνα τόσο αραιά που βλέπεις τους γαλαξίες πίσω από αυτό. Είναι κυριολεκτικά ένας διαφανής γαλαξίας. "
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Sloan Digital Sky Survey (SDSS), το Gemini Observatory και το Keck Observatory, η ομάδα μελέτησε τον γαλαξία με περισσότερες λεπτομέρειες. Μετρώντας τις δυναμικές ιδιότητες δέκα σφαιρικών σμήνων σε τροχιά γύρω από τον γαλαξία, η ομάδα μπόρεσε να συμπεράνει μια ανεξάρτητη τιμή της μάζας του γαλαξία - η οποία είναι συγκρίσιμη με τη μάζα των αστεριών στον γαλαξία.
Αυτό οδήγησε την ομάδα στο συμπέρασμα ότι είτε το NGC 1052-DF2 περιέχει τουλάχιστον 400 φορές λιγότερη σκοτεινή ύλη από ό, τι προβλέπεται για έναν γαλαξία της μάζας του, ή καθόλου. Ένα τέτοιο εύρημα είναι άνευ προηγουμένου στην ιστορία της σύγχρονης αστρονομίας και αψηφά όλες τις προβλέψεις. Όπως εξήγησε ο Allison Merritt - ένας αστρονόμος από το Πανεπιστήμιο Yale, το Max Planck Institute for Astronomy και ένας συν-συγγραφέας:
«Η σκοτεινή ύλη θεωρείται συμβατικά αναπόσπαστο μέρος όλων των γαλαξιών - η κόλλα που τους συγκρατεί μαζί και τα υποκείμενα ικριώματα πάνω στα οποία είναι χτισμένα… Δεν υπάρχει καμία θεωρία που να προβλέπει αυτούς τους τύπους γαλαξιών - πώς πραγματικά δημιουργείτε ένα από αυτά τα πράγματα είναι εντελώς άγνωστο. "
«Αυτή η αόρατη, μυστηριώδης ουσία είναι μακράν η πιο κυρίαρχη πτυχή κάθε γαλαξία. Η εύρεση ενός γαλαξία χωρίς κανένα είναι εντελώς απροσδόκητη. προκαλεί τυπικές ιδέες για το πώς λειτουργούν οι γαλαξίες », πρόσθεσε ο van Dokkum.
Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ανακάλυψη ενός γαλαξία χωρίς σκοτεινή ύλη δεν αναιρεί τη θεωρία ότι υπάρχει σκοτεινή ύλη. Στην πραγματικότητα, απλώς αποδεικνύει ότι η σκοτεινή ύλη και οι γαλαξίες είναι σε θέση να είναι χωριστά, πράγμα που θα μπορούσε να σημαίνει ότι η σκοτεινή ύλη συνδέεται με τη συνηθισμένη ύλη με καμία άλλη δύναμη εκτός από τη βαρύτητα. Ως εκ τούτου, θα μπορούσε πραγματικά να βοηθήσει τους επιστήμονες να βελτιώσουν τις θεωρίες τους για τη σκοτεινή ύλη και τον ρόλο της στον σχηματισμό και την εξέλιξη των γαλαξιών.
Στο μεταξύ, οι ερευνητές έχουν ήδη κάποιες ιδέες για το γιατί λείπει η σκοτεινή ύλη από το NGC 1052-DF2. Από τη μία πλευρά, θα μπορούσε να ήταν το αποτέλεσμα ενός κατακλυσμικού γεγονότος, όπου η γέννηση ενός πλήθους τεράστιων αστεριών σκούπισε όλο το αέριο και τη σκοτεινή ύλη. Από την άλλη πλευρά, η ανάπτυξη του κοντινού μαζικού ελλειπτικού γαλαξία (NGC 1052) πριν από δισεκατομμύρια χρόνια θα μπορούσε να είχε διαδραματίσει ρόλο σε αυτήν την ανεπάρκεια.
Ωστόσο, αυτές οι θεωρίες δεν εξηγούν πώς σχηματίστηκε ο γαλαξίας. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η ομάδα αναλύει εικόνες που ο Χάμπλ πήρε από 23 άλλους εξαιρετικά διάχυτους γαλαξίες για πιο γαλαξίες με έλλειψη σκοτεινής ύλης. Ήδη, έχουν βρει τρία που μοιάζουν με το NGC 1052-DF2, το οποίο θα μπορούσε να δείξει ότι οι γαλαξίες με έλλειψη σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να είναι ένα σχετικά κοινό περιστατικό.
Εάν αυτά τα τελευταία ευρήματα καταδείξουν κάτι, είναι ότι το Σύμπαν είναι σαν ένα κρεμμύδι. Ακριβώς όταν νομίζετε ότι το έχετε καταλάβει, ξεφλουδίζετε ένα επιπλέον επίπεδο και βρίσκετε ένα εντελώς νέο σύνολο μυστηρίων. Αποδεικνύουν επίσης ότι μετά από 28 χρόνια πιστής υπηρεσίας, το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble είναι ακόμα ικανός να μας διδάξει νέα πράγματα. Ευτυχώς, καθώς η κυκλοφορία του διαδόχου της καθυστέρησε μέχρι το 2020!
