Astronomowie namierzyli w gwiazdozbiorze Perseusza obiekt, który przypomina kosmicznego ducha. Galaktyka CDG-2 to prawdziwy ewenement. Jest tak ciemna, iż niemal niewidzialna, a 99 proc. jej masy stanowi tajemnicza ciemna materia.
Większość galaktyk w pobliskim Wszechświecie jest dość jasna, ale niektóre są tak słabe, iż są praktycznie niewidoczne. Astronomowie, korzystając z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w połączeniu z innymi obserwatoriami, zidentyfikowali galaktykę, która wydaje się być niemal całkowicie zdominowana przez ciemną materię, z jedynie niewielką ilością gwiazd.
Galaktyka, znana jako Kandydatka Ciemnej Galaktyki-2 (Candidate Dark Galaxy-2 CDG-2), wydaje się zawierać zaledwie cztery gromady kuliste gwiazd (w porównaniu z ponad 150 gromadami Drogi Mlecznej) i świeci słabym blaskiem zaledwie około miliona Słońc.
Niewidzialna forma materii
W rozległej tkaninie Wszechświata większość galaktyk świeci jasno. Jednak rzadka klasa galaktyk pozostaje prawie niewidoczna. Są to galaktyki o niskiej jasności powierzchniowej, zdominowane przez ciemną materię i zawierające jedynie nieliczne, rozproszone słabe gwiazdy.
Jeden z takich nieuchwytnych obiektów, nazwany CDG-2, może być jedną z galaktyk o największej dominacji ciemnej materii, jakie kiedykolwiek odkryto. Ciemna materia to niewidzialna forma materii, która nie odbija, nie emituje ani nie pochłania światła. Artykuł naukowy opisujący to odkrycie został opublikowany w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters .
Po lewej stronie, białe pole oznacza badany obszar. Po prawej stronie znajduje się powiększony obraz tego obszaru. Kółko oznaczone przerywaną czerwoną granicą wskazuje położenie galaktyki zdominowanej przez ciemną materię. Wewnątrz przerywanego koła znajdują się cztery gromady kuliste obrysowane małymi, niebieskimi okręgami. W czerwonym kółku widać również kilka galaktyk tła, ale nie są one powiązane z galaktyką CDG-2. Fot. NASA, ESA, D. Li (Utoronto), przetwarzanie obrazu: J. DePasquale (STScI)Wykrycie tak słabych galaktyk jest niezwykle trudne. Wykorzystując zaawansowane techniki statystyczne, David Li z Uniwersytetu w Toronto w Kanadzie i jego zespół zidentyfikowali 10 wcześniej potwierdzonych galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej oraz dwa dodatkowe kandydatki na ciemne galaktyki, poszukując ciasnych skupisk gromad kulistych, zwartych, kulistych grup gwiazd, które zwykle krążą wokół zwykłych galaktyk. Gromady te mogą sygnalizować obecność słabej, ukrytej populacji gwiazd.
Połączone siły potężnych teleskopów
Aby potwierdzić obecność jednej z kandydatek na ciemną galaktykę, astronomowie wykorzystali trzy obserwatoria: Kosmiczny Teleskop Hubble’a, Obserwatorium Kosmiczne Euclid Europejskiej Agencji Kosmicznej oraz naziemny Teleskop Subaru na Hawajach.
Wysokiej rozdzielczości zdjęcia z Hubble’a ujawniły skupisko czterech gromad kulistych w gromadzie galaktyk w Perseuszu, oddalonej o 300 mln lat świetlnych. Dalsze badania z wykorzystaniem danych z Hubble’a, Euclid i Subaru ujawniły słabą, rozproszoną poświatę otaczającą gromady gwiazd, mocny dowód na istnienie galaktyki pod nimi.
Wstępna analiza sugeruje, iż CDG-2 ma jasność około miliona gwiazd podobnych do Słońca, a gromady kuliste odpowiadają za 16 proc. jej widzialnej zawartości. Co ciekawe, 99 proc. jej masy, obejmującej zarówno materię widzialną, jak i ciemną, wydaje się być ciemną materią. Znaczna część jej zwykłej materii, umożliwiającej formowanie się gwiazd (głównie wodór), została prawdopodobnie oderwana przez oddziaływania grawitacyjne z innymi galaktykami wewnątrz gromady w Perseuszu.
Więcej na Spider’s Web:
Dane z satelity Euclid jednoznacznie potwierdzają obecność niezwykle słabego, rozproszonego światła CDG-2, ukazując po raz pierwszy galaktykę znajdującą się za gromadami kulistymi. Zdjęcia gromady w Perseuszu wykonane przez sondę Euclid dowodzą wyjątkowej zdolności tej misji do wykrywania nowych galaktyk o małej jasności powierzchniowej, w tym wyjątkowo słabych, a także ujawniania ich gromad kulistych, jądrowych gromad gwiazd, struktur wewnętrznych i otaczającego środowiska– mówi Francine Marleau z Instytutu Astrofizyki i Fizyki Cząstek na Uniwersytecie w Innsbrucku w Austrii.
Gromady kuliste charakteryzują się ogromną gęstością gwiazd i są ściśle powiązane grawitacyjnie. Dzięki temu gromady są bardziej odporne na grawitacyjne zakłócenia pływowe, a tym samym stanowią wiarygodne wskaźniki takich widmowych galaktyk.
