1960-luvulta lähtien astrofysiikot ovat postuloineet, että kaiken näkemämme asian lisäksi maailmankaikkeus on myös täynnä salaperäistä, näkymätöntä massaa. Pimeäksi asiaksi kutsuttu sen olemassaolo ehdotettiin selittämään maailmankaikkeuden "puuttuvaa massaa", ja sitä pidetään nyt sen olennaisena osana. Sen lisäksi, että sen teoria on vain noin 80% maailmankaikkeuden massasta, sen uskotaan myös olevan tärkeä rooli galaksien muodostumisessa ja evoluutiossa.
Viimeaikainen löytö voi kuitenkin heittää koko kosmologisen näkökulman sivuttain. Perustuu NASA: n / ESA: n avulla tehtyihin havaintoihin Hubble-avaruuskaukoputki ja muissa observatorioissa ympäri maailmaa, tähtitieteilijät ovat löytäneet lähellä olevan galaksin (NGC 1052-DF2), jolla ei näytä olevan tummaa ainetta. Tämä esine on ainutlaatuinen toistaiseksi tutkittujen galaksien joukossa, ja se voisi pakottaa vallitsevien kosmologisten malliemme uudelleenarvioinnin.
Äskettäin lehdessä ilmestyi heidän löytöjään yksityiskohtaisesti käsittelevä tutkimus, jonka otsikko on ”galaksiista puuttuu tumma aine” luonto. Yelen yliopiston Pieter van Dokkumin johtamassa tutkimuksessa oli mukana myös jäseniä Max Planckin tähtitieteen instituutista, San Jossen osavaltion yliopistosta, Kalifornian yliopiston observatorioista, Toronton yliopistosta ja Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksesta.
Ryhmä tutki tutkimuksensa vuoksi Dragonfly Telephoto Array (DFA) -tietoja, joita käytettiin NGC 1052-DF2: n tunnistamiseen. Perustuu tietoihin Hubblen joukkue pystyi määrittämään etäisyytensä - 65 miljoonaa valovuotta aurinkokunnasta - samoin kuin koon ja kirkkauden. Lisäksi joukkue havaitsi, että NGC 1052-DF52 on suurempi kuin Linnunrata, mutta sisältää noin 250 kertaa vähemmän tähtiä, mikä tekee siitä erittäin hajanaisen galaksin.
Kuten van Dokkum selitti, NGC 1052-DF2 on niin diffuusi, että se on oleellisesti läpinäkyvä. "Vietin tunnin vain katsellen tätä kuvaa", hän sanoi. ”Tämä asia on hämmästyttävä: jättimäinen möykky on niin harva, että näet sen takana olevat galaksit. Se on kirjaimellisesti läpinäkyvä galaksi. ”
Käyttämällä Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Gemini-observatorion ja Keck-observatorion tietoja ryhmä tutki galaksia yksityiskohtaisemmin. Mittaamalla kymmenen galaksista kiertävän globaalin klusterin dynaamiset ominaisuudet, joukkue pystyi päättelemään galaksin massan riippumattoman arvon - joka on verrattavissa galaksin tähtien massaan.
Tämä johti joukkueen päätelmään, että joko NGC 1052-DF2 sisältää vähintään 400 kertaa vähemmän tummaa ainetta kuin sen massan galaksille ennustetaan tai ei ollenkaan. Tällainen havainto on ennennäkemätöntä modernin tähtitieteen historiassa ja se uhmaa kaikki ennusteet. Kuten Allison Merritt - tähtitieteilijä Yalen yliopistosta, Max Planckin tähtitieteen instituutti ja kirjoituksen kirjoittaja - selitti:
”Tumman aineen uskotaan tavanomaisesti olevan olennainen osa kaikkia galakseja - liimaa, joka pitää niitä yhdessä, ja niiden taustalla olevia rakennustelineitä, joihin ne on rakennettu… Ei ole teoriaa, joka ennustaisi tämäntyyppisiä galakseja - miten tiedät yhden muodostamisen näistä asioista, on täysin tuntematon. ”
”Tämä näkymätön, salaperäinen aine on ylivoimaisesti hallitsevin osa mitä tahansa galaksia. Galaksin löytäminen ilman mitään on täysin odottamatonta; se haastaa vakioideat galaksien toiminnasta ”, lisäsi van Dokkum.
On kuitenkin tärkeää huomata, että galaksin löytäminen ilman tummaa ainetta ei kiistä teoriaa tumman aineen olemassaolosta. Itse asiassa se vain osoittaa, että tumma aine ja galaksit kykenevät olemaan erillään, mikä voi tarkoittaa, että tumma aine on sitoutunut tavalliseen aineeseen vain muun painovoiman kautta. Sellaisena se voisi tosiasiallisesti auttaa tutkijoita tarkentamaan teorioitaan pimeästä aineesta ja sen merkityksestä galaktien muodostumisessa ja evoluutiossa.
Sillä välin tutkijoilla on jo ideoita siitä, miksi pimeä aine puuttuu NGC 1052-DF2: sta. Yhtäältä se olisi voinut olla seurauksena kataklysmisestä tapahtumasta, jossa monien massiivisten tähtien syntymä pyysi kaiken kaasun ja tumman aineen. Toisaalta läheisen massiivisen elliptisen galaksin (NGC 1052) kasvu miljardeja vuosia sitten olisi voinut vaikuttaa tähän puutteeseen.
Nämä teoriat eivät kuitenkaan selitä kuinka galaksi muodostui. Tämän ratkaisemiseksi ryhmä analysoi kuvia, jotka Hubble otti 23 muusta ultrahajotetusta galaksista, jotta saataisiin enemmän pimeän aineen puutteellisia galakseja. He ovat jo löytäneet kolme, jotka näyttävät olevan samanlaisia kuin NGC 1052-DF2, mikä voisi viitata siihen, että pimeän aineen puutteelliset galaksit voivat olla suhteellisen yleisiä.
Jos nämä viimeisimmät havainnot osoittavat jotain, niin maailmankaikkeus on kuin sipuli. Juuri kun uskot, että olet tajunnut sen, voit kuolla takaisin ylimääräisen kerroksen ja löytää aivan uuden joukon salaisuuksia. He osoittavat myös, että 28 vuoden uskollisen palvelun jälkeen Hubble-avaruuskaukoputki kykenee edelleen opettamaan meille uusia asioita. Hyvä asia, myös sen seuraajan julkaiseminen on viivästynyt vuoteen 2020 asti!
