Materia întunecată continuă să-i încurce pe astronomi, așa cum a demonstrat Observatorul de raze X al Chandra al NASA cu detectarea unui plic extins de materie întunecată în jurul unei galaxii eliptice izolate. Această descoperire intră în conflict cu datele optice care sugerează o lipsă de materie întunecată în jurul galaxiilor similare și ridică întrebări cu privire la modul în care galaxiile dobândesc și păstrează astfel de halos de materie întunecată.
Galaxia observată, cunoscută sub numele de NGC 4555, este neobișnuită, deoarece este o galaxie eliptică destul de mare, care nu face parte dintr-un grup sau un grup de galaxii. Într-o lucrare care va fi publicată în numărul 1 de noiembrie 2004 al avizelor lunare ale Royal Astronomical Society, Ewan O'Sullivan de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics din Cambridge, MA și Trevor Ponman de la Universitatea din Birmingham, Marea Britanie , utilizați datele Chandra pentru a arăta că galaxia este încorporată într-un nor de gaz de 10 milioane de grade Celsius.
Acest nor de gaz cald are un diametru de aproximativ 400.000 de ani-lumină, aproximativ de două ori mai mare decât cel al galaxiei vizibile. Este necesar un plic enorm, sau halo, de materie întunecată pentru a limita norul fierbinte la galaxie. Masa totală a haloi de materie întunecată este de aproximativ zece ori mai mare decât masa stelelor din galaxie, și de 300 de ori masa norului de gaz fierbinte.
Un corp în creștere de dovezi indică faptul că materia întunecată - care interacționează cu ea însăși și materia „normală” numai prin gravitație - este forma dominantă a materiei din univers. Conform popularei teorii a „materiei întunecate reci”, materia întunecată este formată din particule misterioase rămase din universul timpuriu dens, care se mișcau încet atunci când galaxiile și grupurile de galaxii au început să se formeze.
„Proprietățile observate ale NGC 4555 confirmă faptul că galaxiile eliptice pot avea halosuri de materie întunecată, indiferent de mediul lor”, a spus O’Sullivan. "Acest lucru ridică o întrebare importantă: ce determină dacă galaxiile eliptice au halos de materie întunecată?"
Cele mai multe galaxii eliptice mari se găsesc în grupuri și grupuri de galaxii și sunt probabil produsul fuziunii a două galaxii în spirală. Într-un astfel de mediu, halourile de materie întunecată pot fi dezbrăcate de forța maree gravitațională și adăugate la alte galaxii sau grupului în ansamblu. Prin urmare, este dificil să se determine câtă materie întunecată au avut galaxiile originale și cât au pierdut grupului în ansamblu prin interacțiuni cu mediul lor.
Importanța problemei cantității intrinseci de materie întunecată asociată cu o galaxie eliptică a crescut recent din cauza unui raport al unei echipe internaționale de astronomi condusă de Aaron Romanowsky de la Universitatea din Nottingham, Marea Britanie. Această echipă a găsit puțin, dacă există dovezi de materie întunecată în trei galaxii eliptice relativ apropiate. Două dintre acestea se aflau în grupuri galaxice libere, iar una era izolată. Rezultatul lor, bazat pe date optice de la telescopul William Herschel de 4,2 metri de pe insula spaniolă La Palma, este în conflict clar cu datele cu raze X de pe NGC 4555. Tehnica optică folosită pentru căutarea materiei întunecate în galaxiile eliptice din apropiere. nu a putut fi aplicat pe NGC 4555, deoarece este mai mult de 3 ori mai departe de Pământ.
Fie galaxiile observate de Romanowsky și colegii și-au pierdut halosul de materie întunecată prin interacțiuni anterioare cu alte galaxii, fie halosul lor de materie întunecată este mult mai extins, fie s-au format fără halos de materie întunecată. Prima opțiune este posibilă pentru galaxiile în grupuri, dar foarte puțin probabil pentru galaxia izolată. A doua și a treia opțiune sunt încă deschise, dar ar necesita o modificare - poate o modificare majoră - a teoriei materiei întunecate la rece a formării galaxiei.
"Aceasta este în mod clar o întrebare care merită să fie luată în considerare în continuare", a spus O'sullivan. „Se pare că este nevoie de mult mai multe lucrări teoretice și de observație asupra galaxiilor eliptice înainte de rezolvarea acestei probleme.”
Chandra a observat NGC 4555 cu Spectrometrul de imagini CCD avansate (ACIS) în februarie 2003. Centrul de zbor spațial Marshall al NASA, Huntsville, Ala., Gestionează programul Chandra pentru Office of Science Science Space, Washington. Northrop Grumman din Redondo Beach, California, fostul TRW, Inc., a fost principalul contractant de dezvoltare pentru observator. Observatorul astrofizic Smithsonian controlează operațiunile de știință și zbor din Centrul de raze X Chandra din Cambridge, Mass.
Informații și imagini suplimentare sunt disponibile la adresa:
http://chandra.harvard.edu
și
http://chandra.nasa.gov
Sursa originală: Comunicat de presă Chandra
