Pozorovanie vysokorýchlostného plynného oblaku naznačuje prítomnosť možnej tmavej galaxie v blízkosti Mliečnej cesty: k tomuto záveru dospeli čínski astronómovia.
Astronómovia možno objavili prvý dôkaz existencie tmavej galaxie v oblasti blízko Mliečnej cesty.
Bežné galaxie, ako je Mliečna dráha, sa skladajú z hviezd, medzihviezdneho plynu, kozmického prachu a tmavej hmoty. Temná hmota je forma hmoty, ktorá interaguje s viditeľnou hmotou len gravitačne. Približne 85 % celkovej hmotnosti galaxie je vo forme tmavej hmoty a je zodpovedná za udržiavanie gravitačnej väzby. Okrem toho je rýchlosť hviezd nepriamym pozorovaním tmavej hmoty.
Existuje niekoľko hypotéz týkajúcich sa vzniku galaxií a doteraz sa žiadna z nich napriek určitým dôkazom úplne nepotvrdila. Jedna hypotéza tvrdí, že halo z tmavej hmoty sa v ranom vesmíre vytvorilo ako prvé. Tieto halo priťahovali plyn, ktorý kondenzoval a vytvoril hviezdy a dal vzniknúť galaxiám, ktoré poznáme. Mohlo sa tak stať počas prvej miliardy rokov vesmíru, keď vznikli prvé galaxie.
Astronómovia objavili tmavú galaxiu AC G185.0-11.5 v oblaku s vysokou rýchlosťou v blízkosti Mliečnej cesty. Pozostáva prevažne z tmavej hmoty, nemá žiadne viditeľné hviezdy a má štruktúru rotujúceho disku.
Nie vo všetkých halách sa však mohol nahromadiť dostatok plynu alebo boli podmienky na vznik hviezd, čo viedlo k možnosti vzniku galaxií zložených výlučne z tmavej hmoty. Astronómovia nedávno objavili oblak plynu, ktorý môže byť spojený s tmavou galaxiou susediacou s našou. Ak sa to potvrdí, pôjde o vôbec prvý pozorovaný dôkaz existencie tmavej galaxie.
Záhadné tmavé galaxie
Temné galaxie sú vesmírne štruktúry zložené takmer výlučne z tmavej hmoty, bez hviezd a s malým množstvom viditeľného plynu alebo prachu. Na rozdiel od tradičných galaxií nevyžarujú svetlo, a preto je hľadanie dôkazov o existencii tmavej galaxie ťažké. Dá sa zistiť len prostredníctvom gravitačného pôsobenia na blízke objekty.
Jedným z možných spôsobov pozorovania tmavej galaxie je jav gravitačnej šošovky.
Hypotéza o tmavých galaxiách hovorí, že ide o halo z tmavej hmoty, ktoré nedokáže prilákať dostatok viditeľnej hmoty na iniciovanie tvorby hviezd. Ďalšia hypotéza hovorí, že proces tvorby hviezd bol prerušený v ranom štádiu a tých niekoľko hviezd, ktoré vznikli, už zaniklo. Vzhľadom na nedostatok viditeľnej hmoty je pozorovanie tmavej galaxie náročný proces, najmä v mladom vesmíre.
Čo je to tmavá hmota?
Temné galaxie sú tvorené špeciálnym typom hmoty, ktorá sa nazýva tmavá hmota. Temná hmota je typ hmoty, ktorá neinteraguje so svetlom ani inými formami elektromagnetického žiarenia, takže je pre tradičné teleskopy neviditeľná. Napriek tomu možno dôkazy o existencii tmavej hmoty nájsť prostredníctvom jej gravitačných účinkov v kozmickom meradle, napríklad pri rotácii galaxií a formovaní štruktúr vo vesmíre.
Odhaduje sa, že tmavá hmota tvorí približne 27 % celkového zloženia vesmíru, zatiaľ čo viditeľná hmota tvorí približne 5 %. Povaha tmavej hmoty je stále neznáma a v súčasnosti sa vyvíja niekoľko hypotéz, ktoré sa ju snažia identifikovať. Jednou z najsilnejších je hypotéza WIMP, čo sú hmotné častice, ale s mimoriadne slabými interakciami.
Záhadná kopa G185.0-11.5.
Tím vedcov objavil v najvzdialenejšej časti Mliečnej cesty vysokorýchlostný oblak. Oblak pozorovali pomocou údajov z observatória Arecibo a rádioteleskopu FAST. Plynová kopa sa nazýva G185.0-11.5 a nachádza sa v oblasti nazývanej komplex AC-I. Oblaky s vysokou rýchlosťou sa zvyčajne interpretujú ako materiál vťahovaný do galaxie, často ide o úlomky z inej galaxie.
V tejto analýze našli dôkaz, že toto zoskupenie môže byť spojené s tmavou galaxiou. G185.0-11.5 je od Zeme vzdialená približne 900 000 svetelných rokov, má rotačnú štruktúru a neobsahuje žiadne hviezdy. Pozorovania ukázali, že tmavej hmoty je v nej 21-krát viac ako bežnej hmoty. Astronómovia sa domnievajú, že temná hmota môže ovplyvňovať rýchlosť a rotáciu kopy.
Ako vznikajú galaxie?
Tento objav podporuje jednu z hlavných hypotéz vzniku galaxií, podľa ktorej sa všetko začína halami z tmavej hmoty. Tieto halo sa vytvorili počas prvých niekoľkých miliónov rokov existencie vesmíru a vytvorili hlboké gravitačné studne, ktoré priťahujú bežný plyn. V tomto prostredí sa plyn ochladzuje a kondenzuje, čo umožňuje vznik hviezd. Následne sa galaxie skladajú z plynu, hviezd, prachu a tmavej hmoty, čo dnes pozorujeme.
Hoci sa táto hypotéza zatiaľ nepotvrdila, podporuje ju kozmologické modelovanie a pozorovania štruktúry vesmíru. Tieto pozorovania ukazujú, že galaxie majú tendenciu formovať sa a organizovať sa v týchto temných zhlukoch. Model tiež ukazuje, že rozloženie viditeľnej hmoty kopíruje štruktúru halo tmavej hmoty.
