Brytyjski zespół astronomów odkrył obiekt, który wydaje się być niewidzialną galaktyką zbudowaną prawie całkowicie z ciemnej materii - pierwszy raz wykryty. Ciemna galaktyka to obszar we wszechświecie zawierający dużą ilość masy, która obraca się jak galaktyka, ale nie zawiera gwiazd. Bez gwiazd, które dawałyby światło, można je było znaleźć tylko za pomocą teleskopów radiowych. Po raz pierwszy widziano go z teleskopem Lovell z University of Manchester w Cheshire, a obserwację potwierdzono teleskopem Arecibo w Puerto Rico. Nieznany materiał, o którym uważa się, że utrzymuje te galaktyki razem, jest znany jako „ciemna materia”, ale naukowcy wciąż niewiele wiedzą o tym, co to jest.
Dr Jon Davies, jeden z zespołu astronomów z Cardiff University, mówi; „Wszechświat wciąż ma wiele tajemnic do ujawnienia, ale to pokazuje, że zaczynamy rozumieć, jak patrzeć na niego we właściwy sposób. To naprawdę ekscytujące odkrycie! ”
Gdy astronomowie obserwują widzialny Wszechświat, to jak patrzenie na najciemniejszą noc z dobrze oświetlonego pokoju. Łatwo jest zobaczyć światła uliczne, reflektory samochodowe i inne dobrze oświetlone pokoje, ale nie drzewa, żywopłoty i góry, ponieważ nie emitują światła. Żyjemy na planecie blisko gwiazdy, więc jako astronomowie nasze „pomieszczenie” obserwacyjne jest zawsze dobrze oświetlone. Może to utrudnić znalezienie ciemnych, ukrytych przedmiotów.
Międzynarodowy zespół z Wielkiej Brytanii, Francji, Włoch i Australii szuka ciemnych galaktyk za pomocą nie światła widzialnego, ale fal radiowych. Badali rozkład atomów wodoru we Wszechświecie. Wodór emituje promieniowanie, które można wykryć przy długości fal radiowych. W gromadzie galaktyk w Pannie, w odległości około 50 milionów lat świetlnych, znaleźli masę atomów wodoru sto milionów razy większą niż masa Słońca.
Dr Robert Minchin z Cardiff University jest jednym z brytyjskich astronomów, który odkrył tajemniczą galaktykę o nazwie VIRGOHI21. Wyjaśnia: „Z prędkości wirowania zdaliśmy sobie sprawę, że VIRGOHI21 był tysiąc razy masywniejszy, niż można by to wytłumaczyć jedynie zaobserwowanymi atomami wodoru. Gdyby to była zwykła galaktyka, powinna być dość jasna i widoczna z dobrym teleskopem amatorskim. ”
Podobne obiekty, które zostały wcześniej odkryte, okazały się zawierać gwiazdy podczas badań za pomocą teleskopów optycznych o dużej mocy. Inne zostały odkryte jako pozostałości zderzających się dwóch galaktyk. Jednak gdy naukowcy zbadali omawiany obszar za pomocą teleskopu Izaaka Newtona na La Palmie, nie znaleźli żadnych widocznych śladów żadnych gwiazd ani żadnych pobliskich galaktyk, które sugerowałyby zderzenie. Astronomowie po raz pierwszy obserwowali ciemny obiekt w 2000 roku i zajęło prawie pięć lat, aby wykluczyć wszystkie inne możliwe wyjaśnienia. VIRGOHI21 wydaje się być pierwszą odkrytą ciemną galaktyką.
Profesor Andrew Lyne, dyrektor obserwatorium Jodrell Bank, powiedział: „był bardzo zadowolony, że wysiłki inżynierów z obserwatorium i uniwersytetu w Cardiff w budowie systemu odbiornika wykorzystującego wiele wiązek wykorzystywanego do tych obserwacji okazały się tak owocne”. Pochwalił osoby zaangażowane w bardzo złożoną redukcję danych wymaganą do analizy danych i powiedział, że „to ekscytujące odkrycie pokazuje, że teleskopy radiowe nadal odgrywają bardzo ważną rolę w pomaganiu w zrozumieniu Wszechświata, w którym żyjemy”.
Profesor Mike Disney, członek zespołu powiedział: „Jak słynie Sherlock Holmes:„ Kiedy wyeliminowałeś niemożliwe, wszystko, co pozostało - jakkolwiek nieprawdopodobne - musi być prawdą ”
Astronomowie od wielu lat mierzą ruch gwiazd i galaktyk. Pomiary te wskazują, że we Wszechświecie musi być znacznie więcej materii, niż można to wyjaśnić widzialnym światłem widzialnym. Ta „ciemna materia” wciąż kryje wiele tajemnic dla astronomów - czy jest dobrze wymieszana między gwiazdami, czy też jest oddzielona od gwiazd? Inna zagadka polega na tym, że obecne pomysły na temat tego, jak formują się galaktyki, przewidują, że we Wszechświecie powinno być o wiele więcej galaktyk, niż są dla nas widoczne. Te dwie idee - ciemna materia i brak galaktyk - skłoniły niektórych astronomów do przewidzenia, że we Wszechświecie muszą być ukryte niewidoczne „ciemne” galaktyki.
Znalezienie galaktyki ciemnej materii jest ważnym przełomem, ponieważ zgodnie z modelami kosmologicznymi ciemna materia jest pięć razy liczniejsza niż zwykła materia (barionowa), która składa się na wszystko, co możemy zobaczyć i dotknąć.
Obecność ciemnej materii we Wszechświecie można wywnioskować, patrząc na obrót galaktyk i mierząc szybkość poruszania się ich widocznych składników. Ilość materii w galaktyce dyktuje siłę grawitacji potrzebną do jej utrzymania. Astronomowie widzieli galaktyki, w których materiał porusza się tak szybko, że powinny odlecieć - ponieważ tak nie jest, musi działać silniejsza siła grawitacji, niż można to wytłumaczyć za pomocą widocznej materii. Doprowadziło to astronomów do przekonania, że materii nie widać - masę tej „ciemnej materii” można obliczyć na podstawie siły grawitacji, która musi działać, aby utrzymać galaktykę razem.
Uważa się, że ciemne galaktyki powstają, gdy gęstość materii w galaktyce jest zbyt niska, aby stworzyć warunki do powstawania gwiazd. Obserwacje VIRGOHI21 mogą mieć inne wyjaśnienia, ale są one zgodne z tym, że wodór znajduje się w płaskim dysku z wirującego materiału - co jest widoczne w zwykłych galaktykach spiralnych.
Zespół kierowany przez Cardiff ma nadzieję kontynuować swoje unikalne obserwacje, aby zbadać ukryty zasięg Wszechświata, w którym żyjemy.
Oryginalne źródło: Jodrell Bank News Release
