ASTRONOMI s Kineske akademije znanosti u Pekingu objavili su u studenom rad u kojem su naveli 19 galaksija koje prkose najuobičajenijim teorijama o nastanku svemira, piše Vice.com.
Oni su pretraživali nebo kako bi pronašli nove galaksije kojima nedostaje uobičajena komponenta - tamna tvar. I tvrde da su našli čitavu grupu takvih galaksija.
Donedavno je vrijedilo mišljenje da su velike količine nevidljive tamne tvari bile ključne za nastanak galaksija i njihov izgled - vrtložni diskovi plinskih oblaka, zvijezda i tamne tvari. Prema dosadašnjem modelu, tamna tvar je činila ogromnu većinu cjelokupne materije u galaksijama, inače one nikada ne bi bile formirane.
Međutim, od 2016. godine, istraživači neprestano nailaze na galaksije za koje se pretpostavlja da njima tamna tvar ne dominira. Postoje i indicije da u nekim od ovih galaksija uopće nema tamne tvari! Ove galaksije bi mogle fizičarima pružiti mnoga objašnjenja. Na primjer, zašto im nedostaje tamna tvar i kako su se uopće formirale?
Galaksije koje ne sadrže tamnu tvar mogle bi ispisati nove stranice povijesti nastanka svemira
Za razliku od kolega iz Pekinga, Pieter van Dokkum, profesor na Sveučilištu Yale, nije pokušavao pronaći nikakvu anomaliju. On i njegov tim su očekivali da će tamnu tvar vidjeti u svakom dijelu svemira. Za razliku od naše Mliječne staze prekrivene zvijezdama, gdje je tamna tvar samo na periferiji, ultra difuzne galaksije trebale bi biti gusto ispunjene tamnom tvari. Međutim, 2018. godine otkrili su galaksije koje uopće ne sadrže tamnu tvar.
Brojna pitanja koja su se nametnula poslije ovog saznanja mogla su se svrstati u dvije osnovne kategorije. Je li i kako tamna tvar vremenom iščezla iz ovih galaksija, ili su se galaksije isprva i formirale bez ikakvog utjecaja tamne tvari?
Neki znanstvenici smatraju da je rezultat Van Dokkuma nepouzdan. Budući da se tamna tvar ne može vidjeti, pitaju se koliko precizno možemo odrediti njen utjecaj na ponašanje zvijezda u samoj galaksiji, koje se mogu vidjeti? Izračunavanje osobina zvijezda (na primjer, njihovog sjaja) ovisi o drugim čimbenicima, kao što su oblik galaksije ili udaljenost od Zemlje.
Manjak tamne tvari ili pogrešna računica?
Ignacio Trujillo, znanstvenik specijaliziran za ekstragalaktičku astronomiju na Institutu za astrofiziku na Kanarskim otocima, pokazao je da se čudno ponašanje ovih ultra difuznih galaksija može objasniti alternativnim mjerenjima njihove udaljenosti od nas. Ako bi mjerenja pokazala da je udaljenost ovih galaksija od Zemlje zapravo mnogo manja nego što je u Van Dokkumovim proračunima, tada bi proračun udjela tamne tvari u njima bio u sasvim očekivanim vrijednostima.
Prema mišljenju Trujilla, zaista je moguće da se vrlo sitne galaksije formiraju bez prisustva tamne tvari, ali ne u slučaju formiranja odmah nakon Velikog praska. Umjesto da se plin i zvijezde privuku uslijed sile gravitacije, ove galaksije se formiraju kada se postojeća galaksija sudari s drugom, a ostaci materije formiraju novu u kojoj nema tamne tvari. Ove galaksije bi živjele veoma kratko po svemirskim standardima - svega nekoliko stotina godina. Ovakvi primjeri već desetljećima se identificiraju, ali to nisu galaksije koje bi zbog nedostatka tamne tvari mogle promijeniti naše razumijevanje svemira.
"Prava novost bila bi pronalazak galaksije koja je u ranom svemiru nastala bez tamne tvari, a mislim da još uvijek nemamo nijednog kandidata", kaže Trujillo.
Njegovi kolege su pronašli greške u istraživanju kineskih kolega koje je objavljeno u studenom. Američko istraživačko društvo objavilo je istraživačku bilješku čiji je potpisnik Jorge Sanchez Almeida, a u kojoj stoji da proračuni tamne tvari za navedenih 19 galaksija nisu točni, i da je greška nastala zbog pogrešnog tumačenja oblika galaksija - one nisu u obliku diska, kao što je računato, već imaju elipsasti 3D oblik.
Za Van Dokkuma, obje varijante su i dalje otvorene. Obje galaksije za koje je utvrdio da nemaju tamnu tvar imaju niz čudnih osobina, po svačijim standardima. Ako zaista sadrže tamnu tvar, suprotno njegovoj hipotezi, morat će se preispitati druge pretpostavke o distribuciji tamne tvari, kao i oblik i orijentacija galaksija i njihova povijest.
Buduća istraživanja
Dobra i korisna osobina ultra difuznih galaksija koje proučavaju Van Dokkum i drugi istraživači je da su nam relativno blizu i da su veoma sjajne, što olakšava istraživanja.
Sa snažnim teleskopima koji su danas dostupni, Van Dokkum se nada ne samo izvršiti točna mjerenja o brzini i udaljenosti galaksija, već i identificirati epohu u kojoj su se galaksije formirale, koristeći nove podatke iz teleskopa Hubble.
Ovaj empirijski dokaz isključio bi niz objašnjenja za prividni nedostatak tamne tvari, bilo da se radi o objašnjenjima o njenom nestanku, ili izostanku od samog početka.