earendel

Wszechświat wcale nie wygląda tak, jak widzimy go własnymi oczami. Wszystko bowiem wskazuje na to, że materii widzialnej, zwykłej, z której zbudowane są znane nam obiekty kosmiczne, jest stosunkowo niewiele. Znacznie więcej jest w nim ciemnej materii, której jak dotąd nie udało nam się ani dotknąć, ani ujrzeć. O jej istnieniu wiemy jedynie dzięki wpływowi grawitacyjnemu, jaki wywołuje na materię zwyczajną.

Problem w tym, że ciemna materia ma też swoje problemy. Nie tylko nie możemy — a przynajmniej na razie nam się nie udało — wykryć cząstek ciemnej materii. Oprócz tego problemem jest… liczba galaktyk karłowatych otaczających naszą własną galaktykę, Drogę Mleczną.

Według najpopularniejszych modeli ciemnej materii galaktyki powinny być otoczone skupiskami ciemnej materii w obrębie halo ciemnej materii. Ponieważ zwykła materia ma tendencję do gromadzenia się wokół ciemnej materii, oznacza to, że Droga Mleczna powinna być otoczona przez galaktyki karłowate.

Chociaż w pobliżu Drogi Mlecznej znajduje się kilka znanych galaktyk karłowatych, jest ich mniej, niż przewidywano na podstawie symulacji ciemnej materii. Tutaj pojawia się jednak pewna myśl: być może istnieje o wiele więcej galaktyk karłowatych krążących wokół Drogi Mlecznej, których po prostu nie zauważyliśmy, ponieważ zbudowane są głównie z ciemnej materii.

Źródło: Montes et al. 2023

Co ważne, takich galaktyk już kilka udało się wykryć. Mowa tutaj o galaktykach prawie ciemnych (ADG, ang. almost dark galaxies) i faktycznie wyjątkowo słabo świecą. Nie znaleźliśmy ich wystarczającej liczby, aby pasowały do modelu zimnej ciemnej materii, ale wciąż jeszcze nie zakończono ich poszukiwań i powoli, ale wciąż je znajdujemy, jak pokazują ostatnie badania.

W najnowszym artykule naukowym opisano nową galaktykę karłowatą znaną jako Nube. Została ona znaleziona zupełnie przez przypadek na zdjęciach zebranych przez projekt IAC Stripe82 Legacy. Świeci ona tak słabo, że nie widać jej nawet w danych z przeglądu nieba SDSS, co jest nieco zaskakujące. Zespół obserwatorów zauważył jednak na zdjęciu coś, co wyglądało jak ciemna galaktyka, i zdecydował się użyć Teleskopu Green Bank do dalszego zbadania jej.

Z danych Green Bank wynika, że galaktyka znajduje się w odległości około 350 milionów lat świetlnych od nas, a jej jasność powierzchniowa wynosi około 28 mag na sekundę łuku do kwadratu. Galaktyka jest niezwykle rozmyta, a połowa jej masy rozciąga się na ponad 22 000 lat świetlnych, czyli prawie jedną czwartą średnicy Drogi Mlecznej.

Rzeczona galaktyka ma masę około 26 miliardów mas Słońca, ale masa gwiazd w galaktyce wynosi tylko 390 milionów mas Słońca. Galaktyka zatem składa się głównie z ciemnej materii i jest największą znaną ultrarozmytą galaktyką.

Astronomowie przyznają, że tę ciemną galaktykę odkryto wyłącznie dzięki odrobinie szczęścia. Biorąc pod uwagę jej rozmiar, jest całkiem prawdopodobne, że w naszym bezpośrednim sąsiedztwie galaktycznym czają się inne galaktyki karłowate do niej podobne.

Jednak, co zaskakujące, chociaż galaktyki takie jak ta wspierają model kosmologiczny ciemnej materii, ta konkretna galaktyka nie pasuje do profilu najpopularniejszego wariantu znanego jako zimna ciemna materia. Nube pasuje znacznie bardziej do modelu rozmytej ciemnej materii. Zatem choć zbliżamy się do przewidywań wynikających z symulacji ciemnej materii, jasne jest, że czeka nas kilka niespodzianek. Póki co, naukowcy muszą szukać kolejnych takich galaktyk. Im więcej ich znajdziemy, tym więcej informacji o wszechświecie z nich wyciągniemy.