Astronomové objevili galaxii složenou téměř výhradně z temné hmoty

Astronomové objevili galaxii, která může být jednou z galaxií s největším podílem temné hmoty, jaké kdy byly nalezeny. Většina galaxií září miliardami hvězd, ale některé obsahují jen málo hvězd a jsou tak dominantní temnou hmotou – záhadnou substancí tvořící většinu našeho vesmíru – že jsou téměř neviditelné.

Detekce těchto slabých galaxií je náročná. Temná hmota nevyzařuje ani neodráží žádné světlo, ale interaguje prostřednictvím gravitace. Výzkumníci prohledávali archivní snímky z Hubbleova vesmírného teleskopu NASA, aby našli shluky kulových hvězdokup, což jsou malé koncentrace hvězd obíhající kolem normálních galaxií a mohou naznačovat přítomnost skryté populace slabých hvězd.

Tým identifikoval deset dříve potvrzených galaxií s nízkým povrchovým jasem a dva kandidáty na temné galaxie. K potvrzení jednoho z kandidátů využili Hubbleův teleskop, evropskou observatoř Euclid a japonský Subaru Telescope. Hubble objevil těsnou skupinu čtyř kulových hvězdokup v kupě galaxií Perseus, vzdálené 300 milionů světelných let od Země. Další studie s využitím všech tří observatoří odhalily slabou záři obklopující kulové hvězdokupy, což podle výzkumníků svědčí o skryté galaxii.

Kupy galaxií jsou největšími gravitačně vázanými objekty ve vesmíru a obsahují stovky až tisíce vzájemně interagujících galaxií.

Objekt, pojmenovaný kandidát temné galaxie-2 (CDG-2), je z více než 99 % tvořen temnou hmotou. Jeho celková svítivost odpovídá přibližně šesti milionům Sluncí a čtyři hvězdokupy tvoří asi 16 % této jasnosti.

„Toto je první galaxie detekovaná výhradně prostřednictvím své populace kulových hvězdokup,“ uvedl Dayi Li, astrostatistický badatel z University of Toronto a spoluautor studie. „Při konzervativních předpokladech představují čtyři hvězdokupy celou populaci kulových hvězdokup CDG-2.“

„Data z Euclid jasně potvrzují přítomnost extrémně slabého, difúzního světla CDG-2, čímž poprvé odhalují galaxii za kulovými hvězdokupami,“ dodala Francine Marleau, pozorující astronomka z Univerzity v Innsbrucku v Rakousku.

Studie také zjistila, že většina plynného vodíku v CDG-2, který se podílí na tvorbě hvězd, byla pravděpodobně odtržena gravitačními interakcemi uvnitř kupy galaxií Perseus.

Reynier Peletier, astronom z Univerzity v Groningenu v Nizozemsku, který se na výzkumu nepodílel, vyjádřil své pochybnosti. Uvedl, že hvězdokupy by mohly být galaxie, které se na pohled jeví blízko sebe. Aby tým dokázal, že jde skutečně o kulové hvězdokupy, musel by získat spektra jejich světla, což by na tuto vzdálenost bylo obtížné.

Ačkoli uznává existenci temných galaxií a CDG-2 jako kandidáta, poznamenal, že existuje rozdíl mezi „většinou temnou“ a „úplně temnou“. „Lidé by opravdu rádi našli zcela temné galaxie,“ řekl Peletier. „Tato není úplná.“