Zavarba ejtő jelenséget észleltek egy távoli galaxisban

Az univerzum nagy része ebből a titokzatos anyagból áll, amelyet a kutatóknak még nem sikerült közvetlenül megfigyelniük, csak közvetett bizonyítékokat találtak létezésére. Feltételezhetően ez az anyag tartja össze a galaxisokat, amelyek forgómozgásuk miatt gyakorlatilag szétrepülnének.

A sötét anyag valószínűleg ötször gyakoribb, mint a normál anyag, de nem bocsát ki fényt vagy detektálható sugárzást, csupán gravitációs hatása észlelhető. Kutatók szerint a kozmosz 27 százalékát alkotja.

Pieter van Dokkum, a Yale Egyetem csillagásza és kollégái azonban megfigyeltek egy távoli, régi galaxist, amelynek  csillaga olyan sebességgel mozog, hogy feltehetően nem éri őket a sötét anyag hatása. Tanulmányukat 2018. március végén mutatták be a Nature című tudományos folyóiratban.

A kutatóknak nincs magyarázatuk arra, hogyan lehetséges ez, de a tanulmánytól független szakértők szerint kalkulációik helyesek. A szerzők ahelyett, hogy megkérdőjeleznék a fizika alapjait, a sötét anyag hiányával éppen a sötét anyag létezését kívánják bizonyítani.

Van Dokkum szórványos galaxisokat tanulmányoz, amelyek óriási területet foglalnak el, mégis viszonylag kevés csillaguk van. Ilyen galaxisok kereséséhez kollégáival saját készítésű teleszkóppal dolgozik.. A Dragonfly (Szitakötő) névre keresztelt teleszkóp Új-Mexikóból pásztázza az eget.

Segítségével van Dokkum és kollégái egy nagy, ritkás galaxist találtak, a Cet északi csillagképben lévő NGC1052-DF2 jelű galaxist. Akkora, mint a Tejútrendszer, de annak egy százaléknyi csillagával rendelkezik. A galaxis tanulmányozására a Hawaiion lévő nagyobb teleszkópokat és a Hubble Űrteleszkópot használták.

Bár a galaxis szinte üres, találtak benne sűrűbben csoportosuló csillagokat is. Mérésekkel kiszámolták, milyen sebességgel mozognak ezek a csillaghalmazok. Ha normál mennyiségű sötét anyag lenne a környezetükben, a halmazok mintegy 110 ezer kilométer per órás sebességgel mozognának. Ehelyett óránként 37 ezer kilométeres sebességgel haladnak. Van Dokkum szerint ilyen sebességgel akkor mozognak, ha egyáltalán nincs körülöttük sötét anyag.

A kutatócsoport azt is kiszámolta, mekkora lehet a galaxis teljes tömege és arra jutottak, hogy teljes tömegéért a csillagok felelősek, így nagyon kevés vagy semmi tér nem marad a sötét anyag számára.

Független kutatók szerint a számítások első ránézésre helyesnek tűnnek, bár az eredmények zavarba ejtőek. Egy ilyen kevés csillaggal rendelkező galaxisban éppenhogy több sötét anyagnak kellene lennie véleményük szerint.

A tanulmány bíráló szerint elképzelhető, hogy van Dokkum “galaxisa” annyira ritka, hogy talán igazából nem is galaxis. Egyesek szerint lehetséges, hogy a sötét anyag éppen a van Dokkum által megmért területen kívül van.

Van Dokkum cáfolja ezeket a lehetőségeket. “Ez tagadhatatlan. Nincs ott más, csak a csillagok” – mondta. Ez csak úgy magyarázható, hogy a sötét anyag létezik az univerzumban, csak nem abban a galaxisban – tette hozzá.

Arra nincs jó magyarázat, hogy hogyan és miért nincs ebben a galaxisban sötét anyag. A tanulmányban négy lehetséges magyarázatot fejt ki, de mindegyik bizonyítás nélküli. A kutató “kedvenc” magyarázata, hogy a galaxis az univerzum nagyon korai időszakában fejlődött ki olyan módon, amilyet a csillagászok még soha korábban nem láttak.