Išspręsta keistos, 99,99% iš tamsiosios materijos sudarytos, galaktikos mįslė

Dabar galaktikų formavimąsi sunku suprasti be visur esančio, tačiau dėl to ne mažiau paslaptingo, komponento, vadinamo tamsiąja materija (TM). Astronomai įvertino, kiek tamsiosios materijos yra apie galaktikas, ir šis paaiškėjo, kad jos yra nuo 10 iki 300 kartų daugiau, nei regimosios materijos. Tačiau prieš keletą metų atradus labai išsklaidytą objektą Dragonfly 44, šis požiūris pasikeitė. Paaiškėjo, kad šioje galaktikoje tamsiosios materijos 10 000 kartų daugiau, nei žvaigždžių. Apstulbinti tokio atradimo, astronomai ėmėsi aiškintis, ar šis objektas išties anomalus, o gal kas nors negerai su stebėjimų analize. Dabar žinome atsakymą.

Nyderlandų Groningeno universiteto Kapteyn instituto vadovaujama tarptautinė komanda drauge su Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ir La Laguna universitetu (ULL), išsiaiškino, kad kamuolinių spiečių aplink Dragonfly 44, tad ir tamsiosios materijos yra daug mažiau, nei rodė ankstesni tyrimai, o tai liudija, kad ši galaktika nėra nei unikali, nei anomali. Tyrimo rezultatai publikuoti Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Galaktika Dragonfly 44 buvo atrasta, nuodugniai tiriant Coma spiečių, kuriame yra keletas tūkstančių galaktikų. Šią galaktiką tyrėjai laikė neįprasta, nes joje tamsiosios materijos buvo beveik tiek pat, kiek Paukščių Take, kas atitinka milijardą Saulės masių.

Tačiau DF44 galaktikoje yra ne šimtai milijardų žvaigždžių, kaip Paukščių Take, o tik šimtas milijonų, tai yra, tūkstantį kartų mažiau. Tai reiškia, kad TM ten dešimt tūkstančių kartų daugiau, nei žvaigždžių. Jei tai būtų tiesa, ši galaktika būtų unikalus objektas, kuriame TM beveik 100 kartų daugiau, nei būtų galima tikėtis iš žvaigždžių skaičiaus.

Tačiau nuodugniai išanalizavę apie Dragonfly 44 esančią kamuolinių spiečių sistemą, tyrėjai išsiaiškino, kad iš viso tėra 20 kamuolinių spiečių, ir bendras TM kiekis viršija įprastos, šviečiančios medžiagos kiekį maždaug 300 kartų, o tai reiškia, kad šis rodiklis pernelyg smarkiai nesiskiria nuo tokiam galaktikų tipui būdingos vertės.

„Tai, kad savo darbe aptikome tik 20 kamuolinių spiečių, o ne 80, kaip skelbta anksčiau, dramatiškai sumažina tamsiosios materijos kiekį, kuris turėtų būti galaktikoje,“ paaiškino Ignacio Trujillo, IAC tyrėjas ir straipsnio bendraautorius. „Negana to, jei galaktikų yra tiek, kiek aptikome, tamsiosios materijos kiekis Dragonfly 44 galaktikoje atitinka tai, ko būtų galima tikėtis tokio tipo galaktikoje. Regimosios materijos kiekio santykis ir tamsiąja jau ne 1 su 10 000, o tik vienas su 300,“ priduria Trujillo.

„Visą laiką Dragonfly 44 buvo anomalija, kurios egzistuojantys galaktikų formavimosi modeliai negalėjo paaiškinti. Dabar žinome, kad ankstesni rezultatai buvo klaidingi ir DF44 nėra ekstraordinari. Galima judėti toliau,“ pažymi Teymoor Saifollahi, Kapteyn instituto tyrėjas ir pagrindinis straipsnio autorius.

„Mūsų darbas rodo, kad ši galaktika yra nėra vienetinė ar neįprasta. Taip galaktikų formavimosi modeliai gali ją paaiškinti be jokių modifikacijų,“ sako Michael A. Beasley, kitas IAC tyrėjas, kamuolinių spiečių specialistas ir straipsnio bendraautorius.

Bendras kamuolinių spiečių skaičius susijęs su bendra galaktikos mase. Tad, suskaičiavus kamuolinius spiečius, galima rasti TM kiekį, ypač, jeigu regimoji materija tesudaro mažą bendros masės dalį.

„Tačiau vis dar neturime šio ryšio tarp kamuolinių spiečių skaičiaus ir bendros galaktikos masės fizikinio paaiškinimo. Tai yra grynai empirinis faktas. Gali būti, kad tai susiję su pradiniu dujų, iš kurių susidaro žvaigždės ir kamuoliniai spiečiai, kiekiu. Kuo daugiau tamsiosios materijos galaktikoje, tuo daugiau joje dujų,“ spėja tyrėjas iš IAC ir straipsnio bendraautorius Johan H. Knapen.

Instituto De Astrofísica De Canarias (IAC)
scitechdaily.com

Nuoroda:“ The number of globular clusters around the iconic UDG DF44 is as expected for dwarf galaxies“ by Teymoor Saifollahi, Ignacio Trujillo, Michael A Beasley, Reynier F Peletier and Johan H Knapen, 8 October 2020, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/staa3016