Изолирана милијарди години, галаксија со повеќе темна материја во нејзиното јадро од очекуваното беше идентификувана од астрономи користејќи податоци од рентген опсерваторијата Чандра при НАСА.
Галаксијата, позната како Маркаријан 1216 (скратено Мрк 1216), содржи ѕвезди кои се, во опсег од 10%, стари колку и самиот универзум. Научниците дознаа дека таа има поминато низ различна еволуција од другите галаксии, и во смисла на нејзините ѕвезди и во смисла на невидливата темна материја која, преку гравитација, ја држи галаксијата цела. Темната материја состои околу 85% од универзумот, иако е набљудувана само посредно.
Заслуги: Рентген: НАСА/СХС/Универзитет на Калифорнија – Ирвајн/Д. Буоте; Оптичко: НАСА/STScI
Мрк 1216 припаѓа на фамилија елипсовидни галаксии кои се понатрупани со ѕвезди во нивните центри од други галаксии. Астрономите мислат дека тие имаат настанато од црвенкасти, компактни галаксии наречени „црвени грутки“ кои се формирале околу милијарда години по Големата експлозија, но потоа го забавиле својот раст пред околу 10 милијарди години.
Ако ова објаснување е точно, тогаш темната материја во Мрк 1216 и нејзините галактички братучеди исто така би требало да биде густо збиена. За да се тестира оваа идеја за првпат, пар астрономи ја изучуваа рентгенската топлина и светлина на жежок гас на различни оддалечености од центарот на Мрк 1216, за со тоа да можат да измерат колку темна материја постои во центарот на галаксијата.
„Кога ги споредивме податоците од Чандра со нашите компјутерски модели, видовме дека е потребна концентрација на темна материја многу поголема од таа на други галаксии со слична маса,“ рече Дејвид Буоте од Универзитетот на Калифорнија Ирвајн. „Ова ни кажува дека минатото на Мрк 1216 е многу поразлично од она на нормалната галаксија. Сите нејзини ѕвезди и темна материја биле собрани пред долго време, со малку додавања во последните 10 милијарди години.
Според ново истражување, облак од темна материја се формирал околу центарот на Мрк 1216 околу 3 или 4 милијарди години по Големата експлозија. Се очекува облакот да се ширел низ регион поголем од ѕвездите во галаксијата. Формацијата на таква галаксија – црвена грутка е нормално за повеќето елипсовидни галаксии кои можеме да ги видиме денес. Но, за разлика од Мрк 1216, повеќето џиновски елипсовидни галаксии продолжиле постепено да се зголемуваат со текот на времето кога помали галаксии се соединувале со нив.
„Староста и густата распределеност на ѕвездите во збиените елипсовидни галаксии како Мрк 1216 видени одблиску не снабдија со првите клучни докази дека тие се потомци на црвените грутки кои ги гледаме во далечината,“ рече коавторот Арон Барт, исто така од Универзитетот на Калифорнија – Ирвајн. „Мислиме дека компактната големина на облакот од темна материја кој го гледаме тука го затвора случајот.
Претходно, астрономите предвидуваа дека супермасивната црна дупка во Мрк 1216 е поголема од очеуваното за галаксија со таква големина. Но, ова најскорешно истражување заклучи дека црната дупка веројатно тежи помалку од околу 4 милијарди сончеви маси. Ова звучи големо, но не и толку големо за галаксија голема колку Мрк 1216.
Авторите исто така бараа знаци на изблици од супермасивната црна дупка во центарот на галаксијата. Видоа нешто налик на дупчиња во жешкиот гас, слични на оние забележани во други масивни галаксии и галактички јата како Персеј, но потребни се повеќе податоци за да се потврди нивното присуство.
Податоците од Мрк 1216 исто така даваат корисни информации за темната материја. Бидејќи темната материја никогаш порано не била забележана директно, некои научници се прашуваат дали таа воопшто постои. Во истражувањето, Буоте и Барт ги проучија податоците од Чандра користејќи стандардни Њутнови модели на гравитацијата и алтернативна теорија позната како променета Њутнова динамика, или „MOND“ која е дизајнирана да ја тргне потребата за темна материја во обични галаксии. Резултатите покажаа дека двете теории на гравитација ја бараа истата невообичаена количина на темна материја во центарот на Мрк 1216, со тоа отстранувајќи ја потребата за објаснувањето од MOND.
„Во иднината се надеваме да направиме чекор повеќе и да ја ги проучуваме особеностите на темната материја,“ рече Буоте. „Густиот збир на теман материја во центарот на Мрк 1216 може да даде интересен тест за нестандардните теории кои предвидуваат помалку темна материја концентрирана во центарот, како на принер за честички од темна материја кои заемодејствуваат на начин различен од гравитацијата.“
Труд во кој овие резултати се опишани се појави во изданието на Астрофизичкото списание и е достапно на интернет. Маршал центарот за вселенски летови на НАСА во Хантсвил, Алабама ја спроведува програмата Чандра за Директоратот за научни мисии на НАСА во Вашингтон. Астрофизичката опсерваторија Смитсонијан во Кембриџ, Масачусетс, ги контролира научните и летечките операции на Чандра.
Превод: Јоаким Јаковлески
Извор: www.nasa.gov
