Gdzie się podziała ciemna materia? Ta galaktyka nie ma jej wcale i to jest problem

Kiedy tylko astronomowie zaczęli uważniej przyglądać się dalekiemu kosmosowi, zauważyli, że coś im nie pasuje. Niemal sto lat temu obserwując ruch galaktyk w gromadzie Coma, badacze dostrzegli, że część z tych galaktyk powinna zostać z gromady wyrzucona, jeżeli uwzględni się oddziaływanie całej materii widzianej w tejże gromadzie galaktyk. Mimo to galaktyki trzymały się swoich gromad. Już wtedy pojawiła się teoria mówiąca, że w gromadzie musi zatem znajdować się więcej niewidzialnej, ciemnej materii, która utrzymuje swoją grawitacją gromadę w całości. Czterdzieści lat później do takiego samego wniosku doszli także badacze analizujący krzywe rotacji galaktyk. Po raz kolejny jasnym się stało, że gdyby galaktyka składała się wyłącznie z widzialnej materii, to nie byłaby w stanie utrzymać swoich zewnętrznych rejonów. Także i tu wyjaśnieniem okazała się ciemna materia, która choć niewidoczna, swoim przyciąganiem grawitacyjnym utrzymuje galaktyki w całości.
Radek Kosarzycki
24.07.2023·0·Przeczytasz w 3 minuty
Gdzie się podziała ciemna materia? Ta galaktyka nie ma jej wcale i to jest problem

Kolejne cztery dekady później nie tylko idea ciemnej materii wciąż się utrzymuje, ale nawet jesteśmy w stanie modelować jej rozkład na podstawie zjawisk soczewkowania grawitacyjnego. Obecnie przyjmuje się, że ciemną materię można znaleźć w każdej dużej galaktyce we wszechświecie.

Przynajmniej tak było do chwili obecnej. Ogólnie przyjmuje się, że ciemna materia stanowi aż 85 proc. materii we wszechświecie. Mimo to masywna galaktyka NGC 1277 w Gromadzie Perseusza zdaje się być całkowicie jej pozbawiona. Sama galaktyka znajduje się 240 milionów lat świetlnych do Ziemi i na wiele sposobów przypomina naszą galaktykę, Drogę Mleczną. NGC 1277 ma mniej więcej takie same rozmiary, jak Droga Mleczna i tak samo jak ona składa się z gwiazd, planet, pyłu i gazu. Brakuje w niej jedynie ciemnej materii. I tu pojawia się cały problem.

Czytaj także: Z czego składa się ciemna materia? Odległa galaktyka daje nam wskazówkę

Gdy w latach siedemdziesiątych Vera Rubin badała rotację galaktyk, okazało się, że każda masywna galaktyka posiada więcej materii, niż możemy dostrzec, a więc musi posiadać znaczący komponent ciemnej materii. Wtedy to było zaskoczeniem. Powstałe wtedy modele kosmologiczne uwzględniające ciemną materię skutecznie tłumaczyły krzywe rotacji wielu kolejnych galaktyk. Teraz mamy do czynienia ze zwrotem akcji. Galaktyka NGC 1277 stoi w sprzeczności do ogólnie przyjętych modeli kosmologicznych, bowiem sama nie zawiera ciemnej materii.

Tutaj trzeba zauważyć, że NGC 1277 jest trochę takim galaktycznym samotnikiem, który na przestrzeni swojego istnienia nie wchodził istotnie w jakiekolwiek interakcje ze swoim otoczeniem. Można zatem uznać, że na wiele sposobów przypomina ona pierwsze galaktyki we wszechświecie. Naukowcy przyglądający się galaktyce ze zdumieniem stwierdzili, że jej całkowita masa równa jest masie wszystkich widzialnych składników: gwiazd, pyłu, gazu i planet. To z kolei oznacza, że wewnątrz samej galaktyki nie może być więcej niż 5 proc. ciemnej materii, choć precyzyjne pomiary skłaniają się ku całkowitemu brakowi ciemnej materii wewnątrz galaktyki. Problem w tym, że standardowe modele kosmologiczne wskazują, że udział ciemnej materii w tej galaktyce powinien wahać się w przedziale od 10 do 70 proc.

Czytaj także: Oto najstarsza ciemna materia, jaką zobaczył człowiek. Jest dowodem na coś ważnego o początku Wszechświata

Co tu się tak naprawdę wydarzyło?

Mówiąc najprościej: jak na razie nie wiadomo. Naukowcy mogą jedynie podejrzewać, że otaczający galaktykę ośrodek międzygalaktyczny grawitacyjnie odarł ją z ciemnej materii lub że ciemna materia została wyrwana z galaktyki na etapie jej formowania z komponentów protogalaktycznych. Członkowie zespołu badawczego wskazują jednak, że żadne z tych wyjaśnień nie jest przesadnie przekonujące. Musimy zatem poczekać na wyniki dalszych obserwacji prowadzonych za pomocą innych teleskopów. Jak na razie jednak NGC 1277 pozostanie tajemniczą galaktyką, która nie pasuje do naszego względnie uporządkowanego modelu wszechświata.

UdostępnijTwitter