Astronomowie zidentyfikowali galaktykę o wyjątkowo dużej zawartości ciemnej materii, oznaczoną jako CDG-2, która zawiera 99% masy ciemnej materii. To odkrycie, dokonane za pomocą teleskopów kosmicznych Hubble’a i Euclid, podważa naszą wiedzę na temat powstawania i ewolucji galaktyk. Pokazuje także siłę nowych technik obserwacyjnych w wykrywaniu struktur wcześniej ukrytych przed wzrokiem.
Nawiedzona natura CDG-2
Położona w odległości około 245 milionów lat świetlnych CDG-2 jest prawie niewidoczną galaktyką ze względu na niezwykle małą liczbę gwiazd. Standardowe galaktyki są spajane przez ciemną materię, która jest około pięciokrotnie większa od masy widzialnej materii. Jednakże CDG-2 jest przypadkiem skrajnym: ciemna materia stanowi 99% jego całkowitej masy.
Znaczenie tego jest takie, że ciemna materia, choć niewidoczna dla światła, wywiera siłę grawitacyjną, która kontroluje strukturę galaktyk. Bez niego galaktyki rozpadłyby się. Ekstremalny skład CDG-2 sugeruje, że niektóre galaktyki mogą powstawać w środowiskach, w których prawie całkowicie dominuje ciemna materia.
Jak odkryto tę galaktykę?
Zespół odkrył CDG-2 badając gęste gromady gwiazd zwane gromadami kulistymi. Gromady te często wskazują na obecność słabych, pobliskich galaktyk. Po zidentyfikowaniu dziesięciu kandydatów o niskiej jasności badacze zwrócili się o potwierdzenie do teleskopów Hubble’a, Euclid i Subaru na Hawajach.
Dane z Hubble’a ukazały cztery ciasno skupione gromady kuliste w gromadzie galaktyk w Perseuszu (300 milionów lat świetlnych stąd). Dalsze obserwacje ujawniły słabą poświatę otaczającą te gromady, potwierdzając istnienie ukrytej, prawie niewidocznej galaktyki.
„To pierwsza galaktyka odkryta wyłącznie na podstawie populacji gromad kulistych” – mówi David Lee z Uniwersytetu w Toronto.
Tajemnica znikających gwiazd
Słabość CDG-2 sugeruje, że kiedyś zawierała więcej gwiazd, ale prawdopodobnie zostały one usunięte w wyniku interakcji grawitacyjnych z innymi galaktykami. Gromady kuliste są jednak wystarczająco gęste, aby wytrzymać takie zniszczenie, co czyni je jedynymi pozostałymi śladami tej upiornej galaktyki.
Galaktyka zawiera około 6 milionów gwiazd podobnych do Słońca, ale większość jej masy to nadal ciemna materia. Oznacza to, że CDG-2 może być reliktem wczesnego Wszechświata, gdzie najpierw utworzyły się aureole ciemnej materii, a następnie zgromadziła się materia widzialna.
Implikacje i przyszłe badania
Odkrycie CDG-2 zapewnia rzadki wgląd w galaktykę doprowadzoną do skrajnych granic dominacji ciemnej materii. Badanie takich obiektów pomaga astronomom udoskonalić modele powstawania galaktyk i lepiej zrozumieć rozmieszczenie ciemnej materii we Wszechświecie. Przyszłe badania skupią się na poszukiwaniu podobnych ekstremalnych galaktyk, aby sprawdzić, czy CDG-2 jest anomalią, czy też częścią większej populacji.
Odkrycie to potwierdza pogląd, że ciemna materia to nie tylko tajemniczy składnik Wszechświata, ale aktywna siła kształtująca strukturę galaktyk.
