Nova študija Nasinega vesoljskega teleskopa Spitzer kaže, da se galaksije tvorijo znotraj grup temne snovi. Ta nova Spitzerjeva raziskava je pokazala, da je količina temne snovi, ki obdaja oddaljene galaksije, presenetljivo konsistentna.
Začnite z veliko in veliko temne snovi, nato vmešajte plin. Mešanico pustimo nekaj časa sedeti in iz testa naj se dvigne galaksija.
Tega preprostega recepta za peko galaksij ni mogoče izvesti doma, vendar odraža, kaj se astronomi učijo o nastajanju galaksij. Tako kot peko kruha s kvasom je za nastajanje galaksije potrebna skrivnostna snov v vesolju, imenovana temna snov.
Zdaj nova študija Nasinega vesoljskega teleskopa Spitzer izpopolnjuje vse, kar je znano o tej bistveni sestavini galaksij. Predvideva, da ni potrebna le temna snov, ampak mora biti prisotna minimalna količina materiala, preden se lahko oblikuje galaksija. Nič manj bi pomenilo, da ni galaksije - kozmični ekvivalent neuspelega hleba.
"Galaksije se rodijo v ogromnih gručah temne snovi," je dejal dr. Duncan Farrah z univerze Cornell v Ithaci, N. Y. "Ugotavljamo, da se zdijo te grude v velikosti od galaksije do galaksije." Farrah je glavni avtor članka, ki opisuje to in druge ugotovitve v nedavni številki časopisa Astrophysical Journal Letters.
Kot kažejo njegova imena, temna snov ne oddaja svetlobe, zato je ne more videti noben običajni teleskop. Tako imenovana normalna snov, ki vključuje rastline in ljudi ter vse vrste vesoljskih predmetov, oddaja elektromagnetno sevanje ali svetlobo. V vesolju je približno petkrat več temne snovi kot običajne snovi.
Kljub temu ima temna snov maso, kar pomeni, da lahko izvaja normalno gravitacijsko vlaganje na normalno snov.
"Temna snov ima težo, zato poleg" normalnega "plina vleče še več in več temne snovi," je dejal soavtor dr. Jason Surace iz Nasinega znanstvenega centra Spitzer na kalifornijskem tehnološkem inštitutu v Pasadeni. "Vemo, da se plin sčasoma kondenzira v zvezde, ki sestavljajo galaksije, toda študija Spitzerja kaže, da se to ne zgodi, dokler temna snov ne doseže kritične mase."
Farrah in njegovi sodelavci so podatke iz Infrardeče ekstragalaktične raziskave Spitzer s širokim območjem uporabili za preučevanje več sto oddaljenih predmetov, imenovanih ultravijoličnih infrardečih galaksij, ki se nahajajo milijard svetlobnih let. Te mlade galaksije so neverjetno svetle in napolnjene z veliko prašnih dejavnosti nastajanja zvezd.
Na začetku so si raziskovalci prizadevali za boljše razumevanje, kako se mlade galaksije in temna snov razvijajo in združujejo v velikanske grozde zrelih galaksij, ki prevladujejo v našem današnjem vesolju. "Morda mislite, da so galaksije samo naključno razporejene po nebu, kot da vržejo peščico na tla," je dejal Farrah. "A niso, in razlog je lahko v tem, da se temna snov okoli mladih galaksij privlači drug drugega kot lepilo."
Ko so ugotovili, kako močno so se ultravijolične infrardeče galaksije začele združevati, so Farrah in njegovi sodelavci lahko posredno izmerili, koliko „lepila“ je temno. Čim tesnejše je bilo združevanje, temnejša snov je bila tam. Izračun so naredili za dve seriji galaksij na različnih razdaljah od Zemlje.
Takrat so opazili nekaj čudnega. Za vsako galaksijo, ki so jo preučevali, ne glede na to, kako daleč je, se zdi, da se nahajajo gruče temne snovi približno enake velikosti, kar ustreza 10 bilijonov sončnih mas. Ker astronomi niso našli nobene galaksije, povezane z manj kot 10 trilijoni sončnih mas temne snovi, menijo, da mora biti ta količina minimalna, da se lahko tvori ultravijolična infrardeča galaksija.
"Te grude temne snovi so lahko kot seme, ki rodi te oddaljene galaksije," je dejal Surace. "Podobne galaksije v našem bližnjem vesolju se oblikujejo na popolnoma drugačen način, zato tisto, kar se učimo, velja za drugačno epoho v našem vesolju, daleč nazaj v kozmični čas."
Ali se lahko na podobne načine pojavijo tudi druge vrste galaksij, se v astronomiji sproža vprašanje. Prejšnje študije visoko energijskih galaksij, imenovanih kvazarji, so namignile, da ti predmeti potrebujejo tudi minimalno maso temne snovi. Samo v tem primeru začetno "testo" galaksij ni bilo tako gosto, približno štiri do pet trilijonov sončnih mas.
Zdi se, da bodo morali astronomi počakati še malo, preden se bo vesolje odreklo svojim najprimernejšim družinskim receptom.
Izvirni vir: NASA News Release
