Grupa astrofizyków odkryła największą i najbardziej rozproszoną galaktykę zarejestrowaną do tej pory.
Nube to prawie niewidoczna galaktyka karłowata odkryta przez międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) we współpracy z Uniwersytetem La Laguna (ULL) i innymi instytucjami.
Nazwa obiektu została zaproponowana przez 5-letnią córkę jednego z badaczy w grupie i wynika z rozproszonego wyglądu obiektu. Jego jasność powierzchniowa jest tak słaba, że przeszła niezauważona w różnych poprzednich badaniach tej części nieba, jakby była jakimś duchem. Wynika to z faktu, że gwiazdy w tym obszarze są tak rozproszone w tak dużej objętości, że „Nube” (co oznacza „chmura” po hiszpańsku) była prawie niewykrywalna.
Ta nowo odkryta galaktyka posiada unikalny zestaw właściwości, które odróżniają ją od wcześniej znanych obiektów. Zespół badawczy sugeruje, że Nube jest galaktyką karłowatą o dziesięciokrotnie słabszej jasności niż inne tego typu obiekty o porównywalnej liczbie gwiazd. Dla osób zainteresowanych astronomią, warto zaznaczyć, że galaktyka ta jest o ⅓ mniejsza od Drogi Mlecznej, ale ma masę podobną do Małego Obłoku Magellana.
“Z naszą obecną wiedzą nie rozumiemy, jak galaktyka o tak ekstremalnych cechach może istnieć” – wyjaśniła Mireia Montes, pierwsza autorka artykułu, badaczka z IAC i ULL.
Ignacio Trujillo, drugi z autorów artykułu, od kilku lat prowadzi analizę określonego obszaru nieba w ramach projektu Legado del IAC Stripe 82, wykorzystując obrazy z programu Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Podczas jednego z przeglądów danych zauważyli słabą plamkę, która wydawała się na tyle interesująca, by rozpocząć nowy projekt badawczy.
Kolejnym etapem było wykorzystanie ultra głębokich wielobarwnych zdjęć z Gran Telescopio Canarias (GTC), aby potwierdzić, że słaba plamka w badaniu nie była wynikiem błędu, lecz jest niezwykle rozproszonym obiektem. Ze względu na jego słabość, określenie dokładnej odległości Nube jest trudne. Autorzy oszacowali odległość Nube na 300 milionów lat świetlnych, korzystając z obserwacji uzyskanych za pomocą radioteleskopu Green Bank Telescope (GBT) w Stanach Zjednoczonych, jednak przyszłe obserwacje za pomocą radioteleskopu Very Large Array (VLA) i optycznego William Herschel Telescope (WHT) w Roque de los Muchachos Observatory, La Palma, powinny pomóc określić, czy ta odległość jest prawidłowa. Ignacio Trujillo stwierdził: Jeśli okaże się, że galaktyka znajduje się bliżej, nadal będzie to bardzo dziwny obiekt, stanowiący poważne wyzwanie dla astrofizyki.
Kolejne wyzwanie dla obecnego modelu ciemnej materii?
Zazwyczaj galaktyki charakteryzują się znacznie większą gęstością gwiazd w ich wewnętrznych obszarach, a ta gęstość gwałtownie maleje wraz z odległością od centrum. Montes jednak twierdzi, że w przypadku Nube gęstość gwiazd zmienia się bardzo nieznacznie w całym obiekcie, dlatego jest on tak słaby i nie byliśmy w stanie go dobrze obserwować, dopóki nie uzyskaliśmy ultra głębokich obrazów z GTC.
Nube zadziwiła astronomów. Zespół badawczy wyjaśnia, że na pierwszy rzut oka nie widać żadnych interakcji ani innych oznak jej dziwnych właściwości. Symulacje kosmologiczne nie są w stanie odwzorować jej „ekstremalnych” cech, nawet w oparciu o różne scenariusze. Pozostajemy bez realnego wyjaśnienia w ramach obecnie akceptowanego modelu kosmologicznego, czyli zimnej ciemnej materii – wyjaśniła Montes.
Model zimnej ciemnej materii może odtworzyć wielkoskalowe struktury we Wszechświecie, ale istnieją scenariusze o małej skali, takie jak przypadek Nube, dla których nie może dostarczyć dobrych odpowiedzi. Pokazaliśmy, w jaki sposób różne modele teoretyczne nie są w stanie jej wytworzyć, co czyni ją jednym z najbardziej ekstremalnych przypadków znanych do tej pory. Możliwe, że dzięki tej galaktyce i podobnym, które możemy znaleźć, znajdziemy dodatkowe wskazówki, które otworzą nowe okno na zrozumienie Wszechświata – powiedziała Montes.
Jedną z możliwości, która jest atrakcyjna, jest to, że niezwykłe właściwości Nube pokazują nam, że cząstki tworzące ciemną materię mają niezwykle małą masę – powiedział Ignatio Trujillo. Gdyby tak było, niezwykłe właściwości galaktyki byłyby demonstracją właściwości fizyki kwantowej, ale w skali galaktycznej. Jeżeli ta hipoteza zostanie potwierdzona, byłby to jeden z najpiękniejszych pokazów natury, jednoczący świat najmniejszych ze światem największych – podsumował.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Nube, the almost invisible galaxy which challenges the dark matter model
- An almost dark galaxy with the mass of the Small Magellanic Cloud
Źródło: IAC
Na ilustracji: Obraz galaktyki Nube z trzech różnych teleskopów. Źródło: SDSS/GTC/IAC
