Devetnaest novootkrivenih patuljastih galaksija čini se da im nedostaje tamna tvar, a fizičari nisu sigurni zašto.
Nalaz dramatično povećava broj galaksija za koje se čini da nedostaju tamna tvar, tajanstvena, nevidljiva stvar koja vrši gravitacijsko povlačenje, ali ne emituje svjetlost. Smatra se da je tamna tvar ključni sastojak formiranja galaksija, jer njezina gravitacija spaja atome plina i tvore galaksije. Možemo reći da je tamna tvar prisutna u galaksiji jer to čini materiju u toj galaksiji brže nego što bi bilo da tvar koju vidimo čini čitavu masu galaksije. To se brže vrtloženje pokazalo u svakoj galaksiji koju je moguće precizno izmjeriti. Međutim, nedavno su istraživači otkrili da se određene male galaksije, uključujući ove 19, ponašaju kao da dominiraju barioni - čestice koje čine običnu materiju. Nedostaju dokazi za njihove nevidljive oreole tamne materije.
Kyle Oman, astrofizičar sa sveučilišta Durham u Velikoj Britaniji, koji nije bio uključen u ovo otkriće, rekao je da se ove galaksije sastoje od najdužeg popisa očitih tamnih tvari do sada. Ali nisu prvi.
Najviše prijavljeno otkriće galaksije za koju se činilo da nedostaje tamne materije stiglo je u ožujku 2018. Tim astrofizičara pod vodstvom Pietera van Dokkuma, astrofizičara sa sveučilišta Yale, pokazao je da se prosječna brzina kuglastih klastera u galaksiji NGC 1052-DF2 podudara model galaksije samo za barione, iako je mnogi dovodio u pitanje valjanost rezultata, kako je prenio Live Science.
Najnoviji rad, objavljen 25. studenoga u časopisu Nature Astronomy, identificirao je 19 galaksija bez tamne materije istom metodom.
"Ove krivulje rotacije H1 su preciznije" od metode koju koristi Van Dokkumov tim, rekao je Till Sawala, astrofizičar sa Sveučilišta u Helsinkiju. Međutim, rekao je, još uvijek postoje "sustavne neizvjesnosti" mjerenja koja tek treba riješiti.
Na primjer, ako je kut galaksije domaćina u odnosu na Zemlju pogrešno izmjeren, to bi moglo uništiti proračune, rekao je Oman. A događaji poput supernova mogu ubrzati plin u normalnoj galaksiji, stvarajući rotacijske krivulje koje sa Zemlje izgledaju poput galaksija u ovom novom papiru, rekao je Sawala. Bilo kako bilo, potrebno je više daljnjih aktivnosti kako bi se potvrdio tvrdnja o postojanju tamne materije, rekli su svi stručnjaci (uključujući autore studije).
Ako se ipak ispostavi da određenim galaksijama nedostaje normalna količina tamne materije, to je problem za trenutne teorije o tome kako je svemir nastao.
Fizičari objašnjavaju kako se svemir stvorio i ponašao se pomoću modela poznatog kao Lambda hladna tamna tvar (ΛCDM). U njemu su opisane tri ključne karakteristike svemira: kozmološka konstanta (Λ), tamna tvar i tamna energija.
ΛCDM objašnjava način na koji se galaksije formiraju, rekao je Sawala, i ne može se lako objasniti kako su se te galaksije mogle formirati bez tamne materije.
Neki od primjera koji su se pojavili, rekao je Oman, mogu se objasniti ΛCDM. Na primjer, patuljaste galaksije usred gustih nakupina galaksija imaju mnogo drugih izvora gravitacije oko sebe kako bi uklonili svoju tamnu materiju. Ali u ovom radu, rekao je Oman, neke su galaksije bez tamne materije usamljene, daleko od bilo kojeg drugog izvora gravitacije.
"To je izazov", rekao je Oman.
Neki istraživači iznijeli su dokaze o galaksijama bez tamne materije kao udarnom udarcu u bitci između ΛCDM i drugog skupa teorija poznatih kao Modified Newtonian Dynamics (MOND). MOND teorije odbacuju tamnu tvar u korist podešavanja fizike gravitacije. Budući da bi gravitacija trebala djelovati svugdje u svemiru, MOND bi predvidio da bi ono što nazivamo tamnom materijom trebalo biti i svugdje, uključujući i svaku galaksiju. Ali ako ove galaksije krše MOND, one također krše ΛCDM, tako da MOND-u to zapravo nije udarni udarac, rekao je Sawala.
Fizičari su rekli da je jedini način da shvatimo što se događa je proučiti ove galaksije mnogo detaljnije koristeći različite alate i potvrditi da se ono što se čini tamo stvarno događa.
