Kosmiczne jądro ciemności

Dzięki hawajskiemu teleskopowi Keck II znaleziono najciemniejszą znaną nam galaktykę. Mówiąc o ciemnej galaktyce astronomia nie przesądza o ilości światła, którą ona emituje, ale o stosunku masy widzialnych gwiazd do masy całej galaktyki. Segue 1, bo tak nazywa się kosmiczne „jądro ciemności" jest 3400 razy cięższa niż wynika z obliczeń masy jej gwiazd widzialnych. Oznacza to, że w olbrzymiej mierze składa się z olbrzymich chmur ciemnej materii.

Po raz pierwszy o istnieniu „Najciemniejszej Galaktyki" poinformowano przed dwoma laty. Jej odkrywcy twierdzili wówczas, że jest to przypadkowy zbiór grup gwiazd, które pochodzą z pobliskiej galaktyki karłowatej Strzelca. Jednak takie wytłumaczenie nie przekonało astronomów z Cambridge University. Postanowili oni zbadać prędkość poruszania się gwiazd w nowej galaktyce zarówno względem Drogi Mlecznej jak i względem siebie.

Gdyby początkowo odkryte około 1000 gwiazd było całą materią tworzącą Segue 1, to poruszałyby się one jako grupa w jednakowym tempie względem naszej galaktyki. Tymczasem szczegółowe badania wykazały, że prędkość ruch gwiazd jest różna i wynosi od 194 do 224 kilometrów na sekundę.

To oznacza, że Segue 1 musi zawierać znacznie więcej masy, która przyspiesza gwiazdy do takich prędkości - powiedziała Maria Geha z Yale University, która przyczyniła się do odkrycia Segue 1.

Uczeni wyliczyli, że do nadania takiego przyspieszenia konieczne jest istnienie materii o masie 600 000 razy większej od masy Słońca. Jednak w Segue 1 znajduje się tylko około 1000 gwiazd i wszystkie one mają masę porównywalną z masą naszej gwiazdy. A to oznacza, że cała pozostała masa przypada na ciemną materię.

Jednak to nie wszystkie niespodzianki, które kryje Segue 1. Okazuje się bowiem, że składa się ona z bardzo starych gwiazd. Gwiazdy takie formowały się w czasach, gdy wszechświat był młody i istniało niewiele dużych gwiazd, w których doszło do przemiany lekkich atomów takich jak wodór i hel, w ciężkie - jak żelazo czy tlen. Innymi słowy te najstarsze gwiazdy zawierają bardzo mało ciężkich pierwiastków.

Uczonym udało się zebrać dane dotyczące zawartości żelaza z 7 gwiazd. W trzech z nich zawartość żelaza jest ponad 2500 razy mniejsza niż w Słońcu. To dowodzi, że mamy do czynienia z jednymi z najstarszych i najmniej wyewoluowanych gwiazd - stwierdził Joshua Simon z Carnegie Institution w Waszyngtonie.

W naszej Drodze Mlecznej, wśród miliardów gwiazd, udało się dotychczas odnaleźć zaledwie 30 tak prymitywnych gwiazd. W Segue 1 już mamy 10% tego, co udało się znaleźć w Drodze Mlecznej. Galaktyki karłowate będą niezwykle ważnym źródłem wiedzy o najbardziej prymitywnych gwiazdach - dodaje Geha.

Galaktyka posłuży też do badań nad ciemną materią. Uczeni mają nadzieję, że uda się wykryć ślady promieniowania gamma, które, teoretycznie, może być wynikiem kolizji i anihilacji cząsteczek ciemnej materii. Jak na razie kosmiczny teleskop Fermi Gamma Ray nie wykrył takiego promieniowania. Sądzimy, że Fermi albo nie jest w stanie albo ledwo jest w stanie wykryć takie promieniowanie - mówi Simon. Naukowcy nie tracą jednak nadziei. Jego odkrycie byłoby czymś spektakularnym. Ludzie od 35 lat dowiedzieć się czegoś o ciemnej materii i nie poczynili zbyt wielkiego postępu. Nawet zarejestrowanie bardzo słabego promieniowania byłoby znaczącym dowodem na potwierdzenie teoretycznych rozważań o naturze ciemnej materii - dodaje uczony.

Segue 1 galaktyka karłowata ciemna materia rozbłyski gamma