Nova studija NASA-inog svemirskog teleskopa Spitzer sugerira da se galaksije formiraju unutar nakupina tamne materije. Ovo je novo Spitzerovo istraživanje pokazalo da je količina tamne materije koja okružuje daleke galaksije iznenađujuće konzistentna.
Započnite s puno i puno tamne tvari, a zatim promiješajte benzin. Ostavite da mješavina neko vrijeme sjedi, a iz tijesta bi se trebala izdići galaksija.
Ovaj se jednostavni recept za pečenje galaksija ne može izvesti kod kuće, ali odražava ono što astronomi uče o stvaranju galaksija. Poput pečenja kruha s kvascem, za stvaranje galaksije potrebna je misteriozna tvar u svemiru nazvana tamna tvar.
Sada je nova studija NASA-inog svemirskog teleskopa Spitzer pročistila ono što se zna o ovom bitnom sastojku galaksija. To sugerira da ne samo da je potrebna tamna tvar, već mora postojati minimalna količina materijala kako bi se galaksija mogla oblikovati. Sve manje značilo bi da nema galaksije - kozmički ekvivalent propalog kruha.
"Galaksije se rađaju u ogromnim nakupinama tamne materije," rekao je dr. Duncan Farrah sa Sveučilišta Cornell, Ithaca, N.Y. Farrah je vodeći autor članka koji opisuje ovo i druga otkrića u nedavnom broju časopisa Astrophysical Journal Letters.
Kao što mu imena govore, tamna tvar ne emitira svjetlost, tako da je ne može vidjeti niti jedan konvencionalni teleskop. Takozvana normalna tvar, koja uključuje biljke i ljude i sve vrste svemirskih objekata, emitira elektromagnetsko zračenje ili svjetlost. U svemiru postoji oko pet puta više tamne materije nego normalne materije.
Ipak tamna tvar ima masu, što znači da na normalnoj materiji može izvesti gravitacijske tegobe.
"Tamna tvar ima gravitaciju, pa povlači sve više i više tamne materije, osim" normalnog "plina", rekao je koautor dr. Jason Surace iz NASA-inog znanstvenog centra Spitzer na Kalifornijskom tehnološkom institutu u Pasadeni. "Znamo da se plin na kraju kondenzira u zvijezde koje čine galaksije, ali Spitzerovo istraživanje sugerira da se to ne događa sve dok tamna tvar ne dosegne kritičnu masu."
Farrah i njegovi kolege koristili su podatke iz Spitzerove infracrvene ekstragalaktičke ankete za proučavanje stotina udaljenih objekata, nazvanih ultraljunisanih infracrvenih galaksija, smještenih nekoliko milijardi svjetlosnih godina. Te su mlade galaksije nevjerojatno svijetle i ispunjene s puno prašnjavih aktivnosti nastajanja zvijezda.
U početku su istraživači nastojali bolje razumjeti kako se mlade galaksije i tamna tvar razvijaju i spajaju u ogromne grozdove zrelih galaksija koje dominiraju današnjim svemirom. "Moglo bi se pomisliti da su galaksije samo nasumično raspoređene po nebu, poput bacanja šake pijeska na pod", rekao je Farrah. "Ali nisu, a razlog bi mogao biti taj što se tamna tvar oko mladih galaksija privlači jedna drugoj poput ljepila."
Određujući koliko su se ultraljubičaste infracrvene galaksije počele skupljati zajedno, Farrah i njegovi kolege mogli su neizravno izmjeriti koliko je “ljepila” bilo tamne materije. Što je skupljanje čvršće, to je bilo više tamne materije. Izračunali su dvije skupine galaksija na različitim udaljenostima od Zemlje.
Tada su primijetili nešto čudno. Za svaku galaksiju koju su proučavali, bez obzira koliko daleko bila, izgledalo je da postoje okruženi grozdovi tamne materije, iste veličine, ekvivalentni 10 bilijuna sunčevih masa. Budući da astronomi nisu pronašli nikakve galaksije u kombinaciji s manje od 10 trilijuna solarnih masa tamne materije, vjeruju da ta količina mora biti minimum potreban za stvaranje ultravijolične infracrvene galaksije.
"Ove nakupine tamne materije mogu biti poput sjemena koje rađa ove daleke galaksije", rekao je Surace. "Slične galaksije u našem obližnjem svemiru formiraju se na potpuno drugačiji način, tako da ono što učimo odnosi se na drugu epohu u našem svemiru, daleku u kozmičko vrijeme."
Mogu li nastati i druge vrste galaksija na sličan način u astronomiji je pitanje. Prethodne studije visokoenergetskih galaksija zvanih kvazar nagovještavaju da ti objekti također trebaju minimalnu masu tamne materije da bi rasli. Samo u tom slučaju, "tijesto" galaksija nije bilo baš tako gusto, oko četiri do pet trilijuna solarnih masa.
Čini se da će astronomi morati pričekati još malo prije nego što se svemir odrekne svojih najbolje čuvanih obiteljskih recepata.
Izvorni izvor: NASA News Release
