Cercetătorii au descoperit Candidate Dark Galaxy-2, sau CDG-2, folosind telescopul spațial Hubble, și cred că este alcătuită din cel puțin 99,9% materie întunecată.
Potrivit CNN, dacă descoperirea lor este susținută de observații suplimentare, CDG-2 ar fi una dintre cele mai bogate în materie întunecată galaxii descoperite vreodată.
Materia întunecată domină universul. Este de cinci ori mai abundentă decât materia obișnuită – din care sunt alcătuite toate stelele, planetele și tot ceea ce putem vedea – dar este invizibilă și nu a fost niciodată observată direct.
Cu toate acestea, prezența ei poate fi dedusă datorită efectelor sale gravitaționale asupra materiei obișnuite, deoarece materia întunecată este liantul care ține universul împreună.
Majoritatea galaxiilor, inclusiv a noastră, sunt dominate de materia întunecată. Dar, în unele cazuri, raportul dintre materia întunecată și materia normală devine atât de extrem încât o galaxie rămâne cu doar câteva stele, făcând-o să pară foarte slabă. Astronomii numesc aceste corpuri „galaxii cu luminozitate redusă la suprafață” și au observat mii dintre ele de când a fost descoperită prima în anii 1980.
CDG-2, care se află la aproximativ 300 de milioane de ani-lumină de Pământ, pare să fie atât de bogată în materie întunecată încât ar putea aparține unui subset ipotetic de galaxii cu luminozitate redusă la suprafață numite „galaxii întunecate”, despre care se crede că conțin puține sau deloc stele.
„ Galaxiile cu luminozitate redusă sunt foarte slab vizibile, dar totuși emit o anumită cantitate de lumină”, a declarat Dayi Li, cercetător postdoctoral în statistică și astrofizică la Universitatea din Toronto și autor principal al unui studiu privind această descoperire, publicat în revista The Astrophysical Journal Letters.
„Însă o galaxie întunecată se află la extrema opusă, unde practic nu există niciun fel de lumină slabă sau structură pe care te-ai aștepta să o găsești într-o galaxie tipică.”
Nu există o definiție strictă a galaxiilor întunecate, a explicat Li, dar existența lor este prevăzută de teoriile materiei întunecate și de simulările cosmologice.
„Unde tragem exact linia în ceea ce privește numărul de stele pe care ar trebui să le aibă este încă ambiguu, deoarece nu totul în astronomie este atât de clar pe cât ne-am dori”, a spus el. „Din punct de vedere tehnic, CDG-2 este o galaxie aproape întunecată. Dar importanța CDG-2 este că ne apropie mult mai mult de acel regim cu adevărat întunecat, în timp ce înainte nu credeam că o galaxie atât de slabă ar putea exista.”
Căutarea luminii în întuneric
Pentru a observa CDG-2, cercetătorii au utilizat date de la trei telescoape — Hubble, observatorul spațial Euclid al Agenției Spațiale Europene și Telescopul Subaru din Hawaii — împreună cu o abordare nouă care a implicat căutarea unor obiecte numite roiuri globulare. „Acestea sunt grupuri sferice foarte compacte de stele foarte vechi, practic relicve ale primei generații de formare a stelelor”, a spus Li.
Roiurile globulare sunt luminoase chiar dacă galaxia din jur nu este, iar observațiile anterioare au arătat o relație între ele și prezența materiei întunecate într-o galaxie, a adăugat Li. Deoarece CDG-2 pare să aibă foarte puține stele, trebuie să existe altceva care să furnizeze masa de care grupurile au nevoie pentru a se menține unite. Li și colegii săi presupun că sursa masei este materia întunecată.
Cercetătorii au descoperit un set de patru roiuri globulare în Roiul Perseu, un grup de mii de galaxii scufundate într-un nor de gaz și unul dintre cele mai masive obiecte din univers. Observații ulterioare au revelat o strălucire sau un halou în jurul roiurilor globulare, sugerând prezența unei galaxii.
Dar cum se face că o galaxie ajunge să aibă puține sau deloc stele și să fie alcătuită în mare parte din materie întunecată?
Astronomii cred, a explicat Li, că după formarea roiurilor la începutul existenței galaxiei, galaxiile mai mari din jur au lipsit-o de hidrogenul necesar pentru a forma mai multe stele individuale, precum soarele nostru. „Materialul de care această galaxie avea nevoie pentru a continua să formeze stele nu mai era acolo, așa că a rămas practic doar cu un halou de materie întunecată și cele patru roiuri globulare.”
Procesul, a adăugat el, ar lăsa în urmă un schelet sau o fantomă a „unei galaxii care practic a eșuat”.
Ca urmare a acestui mecanism de formare, galaxia are doar 0,005% din luminozitatea galaxiei noastre, a spus Li. „În ceea ce privește lumina stelelor, este de aproximativ 6 milioane de ori mai strălucitoare decât soarele nostru. Luminozitatea galaxiei noastre este de aproximativ 20 de miliarde de ori mai mare decât luminozitatea Soarelui”, a remarcat el.
Căutarea roiurilor globulare ar putea fi „o metodă complet nouă de a găsi aceste galaxii potențial întunecate”, a susținut Li, adăugând că acestea ar trebui să existe în abundență.
Cu toate acestea, sunt necesare mai multe observații pentru a detalia proprietățile fizice ale CDG-2 și pentru a confirma cantitatea de materie întunecată pe care o conține, ceea ce, potrivit lui Li, ar putea fi realizat cu ajutorul telescopului spațial James Webb.
