Astronomowie go nie widzą, ale wiedzą, że jest tam z powodu zniekształceń spowodowanych jego grawitacją. Ale opisuje także odległą, niewielką galaktykę położoną około 10 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Galaktyki tej nie widać w teleskopach, ale astronomowie byli w stanie wykryć jej obecność poprzez małe zniekształcenia powstałe w świetle, które przez nią przechodzi. Ta ciemna galaktyka jest najbardziej odległym i najmniej masywnym obiektem, jaki kiedykolwiek wykryto, a astronomowie twierdzą, że może pomóc im znaleźć podobne obiekty i potwierdzić lub odrzucić obecne teorie kosmologiczne dotyczące budowy Wszechświata.
„Teraz mamy jednego ciemnego satelitę [galaktykę]” - powiedziała Simona Vegetti, postdoktoralistka z Massachusetts Institute of Technology, która poprowadziła odkrycie. „Przypuśćmy jednak, że nie mamy ich dość - wtedy będziemy musieli zmienić właściwości ciemnej materii. Lub możemy znaleźć tyle satelitów, ile widzimy w symulacjach, a to powie nam, że ciemna materia ma właściwości, które naszym zdaniem mają.
Ta galaktyka karłowata jest satelitą odległej galaktyki eliptycznej, zwanej JVAS B1938 + 666. Zespół szukał słabych lub ciemnych satelitów odległych galaktyk za pomocą soczewkowania grawitacyjnego i dokonał obserwacji za pomocą teleskopu Keck II na Mauna Kea na Hawajach, wraz z adaptacyjną optyką teleskopu w celu ograniczenia zniekształceń z naszej atmosfery.
Znaleźli dwie galaktyki ustawione naprzeciw siebie, patrząc z Ziemi, a pole grawitacyjne bliższego obiektu odbijało światło od bardziej odległego obiektu (JVAS B1938 + 666), gdy światło przechodziło przez pole grawitacyjne ciemnej galaktyki, tworząc zniekształcony obraz o nazwie „Pierścień Einsteina”.
Wykorzystując dane z tego efektu, stwierdzono, że masa ciemnej galaktyki jest 200 milionów razy większa niż masa Słońca, co jest podobne do mas galaktyk satelitarnych znalezionych wokół naszej Drogi Mlecznej. Rozmiar, kształt i jasność pierścienia Einsteina zależy od rozkładu masy w całej galaktyce soczewkowej na pierwszym planie.
Obecne modele sugerują, że Droga Mleczna powinna mieć około 10 000 galaktyk satelitarnych, ale zaobserwowano tylko 30. „Możliwe, że wiele galaktyk satelitarnych zbudowanych jest z ciemnej materii, co sprawia, że są one trudne do wykrycia, lub może być problem ze sposobem, w jaki uważamy, że tworzą się galaktyki” - powiedział Vegetti.
Galaktyka karłowata jest satelitą, co oznacza, że przylega do krawędzi większej galaktyki. Ponieważ jest mały i większość masy galaktyk nie składa się z gwiazd, lecz z ciemnej materii, odległe obiekty, takie jak ta galaktyka, mogą być bardzo słabe lub nawet całkowicie ciemne.
„Z kilku powodów nie udało się utworzyć wielu gwiazd ani żadnej z nich, dlatego pozostało ciemne” - powiedział Vegetti.
Vegetti i jej zespół planują zastosować tę samą metodę do poszukiwania większej liczby galaktyk satelitarnych w innych regionach Wszechświata, co, jak mają nadzieję, pomoże im odkryć więcej informacji na temat zachowania ciemnej materii.
Ich badania zostały opublikowane w tym tygodniu w Natura.
Artykuł zespołu można znaleźć tutaj.
Źródła: Keck Observatory, UC Davis, MIT
