Objevena první galaxie bez temné hmoty


Je klasifikována jako ultrarozptýlená trpasličí galaxie a má velikost naší Mléčné dráhy. Jmenuje se AGC 114905 a je od nás vzdálená asi 250 milionů světelných let.

Poprvé byla pozorována galaxie beze stop temné hmoty: AGC 114905. Mezinárodní tým astronomů pod vedením nizozemských vědců provedl během čtyřiceti hodin podrobná měření pomocí nejmodernějších teleskopů u šesti galaxií s malým množstvím temné hmoty nebo bez ní. Výsledky zveřejní tým Pavla Mancery Piña z Univerzity v Groningenu a Astronu v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Charakteristiky galaxií bez temné hmoty

Když tým objevil šest galaxií, které podle všeho neobsahují žádnou nebo jen malou část temné hmoty, zahájil 40 hodin trvající měření pomocí soustavy Very Large Array (VLA) v Novém Mexiku v USA. Při opakovaných měřeních se důkazy o nepřítomnosti temné hmoty stávaly silnějšími, zejména v případě galaxie AGC 114905, která je od nás vzdálená asi 250 milionů světelných let. AGC 114905 je klasifikována jako ultrarozptýlená trpasličí galaxie a je přibližně stejně velká jako naše Mléčná dráha, ale obsahuje tisíckrát méně hvězd. Doposud se však předpokládalo, že všechny galaxie, a rozhodně ultrarozptýlené trpasličí galaxie, mohou existovat pouze tehdy, pokud je drží pohromadě temná hmota.


Pátrání po galaxii bez temné hmoty

O galaxii AGC 114905 shromažďovali vědci data o rotaci jejího plynu po dobu 40 hodin od července do října 2020. Poté sestrojili graf, který na ose x zobrazuje vzdálenost plynu od středu galaxie a na ose y rychlost rotace plynu. Jedná se o standardní způsob detekce přítomnosti temné hmoty. Graf však ukazuje, že pohyby plynu lze plně vysvětlit pouze normální hmotou.

"To je samozřejmě to, co jsme si mysleli a v co jsme doufali, protože to potvrzuje naše předchozí měření," řekl Pavel Mancera Piña. "Problém je však v tom, že teorie předpovídá, že v AGC 114905 musí být temná hmota, ale podle našich pozorování tam není." Ve své vědecké publikaci vědci postupně uvádějí možná vysvětlení nedostatku temné hmoty, ale všechna je třeba ověřit, protože nevedou k jednoznačnému závěru.

Jednou z motivací by například mohlo být, že AGC 114905 byla o temnou hmotu připravena velkými blízkými galaxiemi. "Ale žádné nejsou. A v nejznámějším modelu vzniku galaxií," vysvětluje Mancera Piña, "v takzvaném modelu studené temné hmoty, bychom museli zavést extrémní hodnoty parametrů, které jsou daleko za běžným rozsahem."

Výzkumníci se mezitím podrobně zabývají druhou ultrarozptýlenou trpasličí galaxií, na které podle všeho nejsou žádné stopy po temné hmotě. Pokud by výsledky byly podobné jako u AGC 114905, hypotéza o existenci galaxií bez temné hmoty by byla ještě silnější. Jiná studie mezitím vyvrátila teorii o původu temné hmoty a uvedla, že by mohla pocházet z "obyčejné" hmoty. Vědci také zkoumají gravitační vlny, které by mohly vyřešit jednu ze záhad vesmíru.

Stefania Bernardini