Un nou studiu realizat de Telescopul spațial Spitzer al NASA sugerează că galaxiile se formează în grupuri de materii întunecate. Acest nou sondaj Spitzer a descoperit că cantitatea de materie întunecată din jurul galaxiilor îndepărtate este surprinzător de consistentă.
Începeți cu multă și multă materie întunecată, apoi amestecați gazul. Lăsați amestecul să stea un timp și o galaxie ar trebui să se ridice din bătător.
Această rețetă simplă pentru coacerea galaxiilor nu poate fi realizată acasă, dar reflectă ceea ce astronomii învață despre formarea galaxiilor. Ca și coacerea pâinii cu drojdie, este necesară o substanță misterioasă din univers numită materie întunecată pentru ca o galaxie să crească.
Acum, un nou studiu realizat de Telescopul spațial Spitzer al NASA rafinează ceea ce se știe despre acest ingredient esențial al galaxiilor. Aceasta sugerează că nu numai că este necesară materia întunecată, dar trebuie să fie prezentă o cantitate minimă de material înainte de a se forma o galaxie. Oricum mai puțin ar însemna nicio galaxie - echivalentul cosmic al unei pâini eșuate.
"Galaxiile se nasc în grupuri uriașe de materie întunecată", a spus dr. Duncan Farrah de la Universitatea Cornell, Ithaca, N.Y. "Constatăm că aceste aglomerații par a fi remarcabil de consistente ca mărime, de la galaxie la galaxie." Farrah este autorul principal al unei lucrări care descrie acest lucru și alte descoperiri într-un număr recent al Astrophysical Journal Letters.
După cum sugerează numele sale, materia întunecată nu emite lumină, deci niciun telescop convențional nu o poate vedea. Așa-numita materie normală, care include plante și oameni și tot felul de obiecte spațiale, emană radiații electromagnetice sau lumină. În univers există aproximativ cinci ori mai multă întuneric decât materia normală.
Cu toate acestea, materia întunecată are masă, ceea ce înseamnă că poate exercita remorcher gravitațional asupra materiei normale.
„Materia întunecată are gravitație, astfel încât se adaugă din ce în ce mai multă materie întunecată, în plus față de gazul„ normal ”, a declarat coautorul dr. Jason Surace de la Centrul științific Spitzer al NASA de la Institutul Tehnologic din California din Pasadena. „Știm că gazul se condensează în cele din urmă în stelele care formează galaxii, dar studiul Spitzer sugerează că acest lucru nu se va întâmpla până când materia întunecată a ajuns la o masă critică.”
Farrah și colegii săi au folosit date din sondajul extragalactic infraroșu Spitzer Wide-area pentru a studia sute de obiecte îndepărtate, numite galaxii cu infraroșu ultraluminos, situate la miliarde de ani lumină. Aceste galaxii tinere sunt incredibil de luminoase și pline de o mulțime de activități de formare a stelelor prăfuite.
Inițial, cercetătorii și-au propus să înțeleagă mai bine modul în care tinerele galaxii și materia întunecată evoluează și se agregă împreună în grupurile uriașe de galaxii mature care domină universul nostru actual. „S-ar putea să credeți că galaxiile sunt distribuite la întâmplare pe cer, ca și cum aruncați o mână de nisip pe podea”, a spus Farrah. „Dar nu sunt, și motivul ar putea fi că materia întunecată se aglomerează în jurul galaxiilor tinere se atrag reciproc precum lipici.”
Determinând cât de strâns au început să se strângă galaxiile cu infraroșu ultraluminos, Farrah și colegii săi au putut măsura indirect cât de multă „întuneric” de materie întunecată era prezentă. Cu cât gruparea este mai strânsă, cu atât era mai întunecată materia. Au făcut acest calcul pentru două loturi de galaxii la distanțe diferite de Pământ.
Atunci au observat ceva ciudat. Pentru fiecare galaxie pe care au studiat-o, oricât de îndepărtată, păreau să existe în jur de grupuri de materie întunecată de aproximativ aceeași dimensiune, echivalentul a 10 trilioane de mase solare. Deoarece astronomii nu au găsit galaxii cuplate cu mai puțin de 10 trilioane de mase solare de materie întunecată, ei cred că această cantitate trebuie să fie minimul necesar pentru formarea unei galaxii cu infraroșu ultraluminos.
„Aceste aglomerații de materie întunecată ar putea fi ca semințele care dau naștere acestor galaxii îndepărtate”, a spus Surace. „Galaxii similare din universul nostru din apropiere se formează într-un mod complet diferit, așa că ceea ce învățăm se aplică unei epoci diferite din universul nostru, departe în timpul cosmic.”
Dacă alte tipuri de galaxii pot apărea și în moduri similare, este o întrebare continuă în astronomie. Studiile anterioare asupra galaxiilor puternic energice numite quasari au sugerat că acele obiecte necesită, de asemenea, o masă minimă de materie întunecată pentru a crește. Numai în acest caz, „aluatul” de pornire al galaxiilor nu a fost la fel de dens, de aproximativ patru-cinci trilioane de mase solare.
Se pare că astronomii vor trebui să aștepte un pic mai mult înainte ca universul să renunțe la rețetele sale cele mai bine păstrate de familie.
Sursa originală: Comunicat de presă al NASA
