Gåden om den mærkelige galakse lavet af 99,9% mørkt stof er løst

På nuværende tidspunkt dannelsen af ​​galakser er svær at forstå uden tilstedeværelsen af ​​en allestedsnærværende, men mystisk komponent, kaldet mørkt stof. Astronomer har målt, hvor meget mørkt stof der er omkring galakser, og har fundet ud af, at den varierer mellem 10 og 300 gange mængden af ​​synligt stof. Imidlertid, et par år siden, opdagelsen af ​​et meget diffust objekt, kaldet Dragonfly 44, ændret denne opfattelse. Det blev fundet, at denne galakse har 10, 000 gange mere mørkt stof end stjernerne. Taget tilbage af dette fund, astronomer har gjort en indsats for at se, om dette objekt virkelig er unormalt, eller om noget gik galt i analysen af ​​observationerne. Nu har vi svaret.

Et internationalt hold ledet af Kapteyn Institute ved University of Groningen (Holland), med deltagelse af Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) og University of La Laguna (ULL), har fundet ud af, at det samlede antal kuglehobe omkring Dragonfly 44 og, derfor, indholdet af mørkt stof, er meget mindre end tidligere resultater havde antydet, hvilket viser, at denne galakse hverken er unik eller anomal. Resultatet blev for nylig offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society (MNRAS).

Galaksen Dragonfly 44 blev opdaget i en dyb undersøgelse af Coma-hoben, en hob med flere tusinde galakser. Fra starten, galaksen blev anset for bemærkelsesværdig af forskerne, fordi mængden af ​​mørkt stof, de udledte, var næsten lige så stor som den i Mælkevejen, svarende til en milliard solmasser.

Imidlertid, i stedet for at indeholde omkring hundrede tusinde millioner stjerner, ligesom Mælkevejen, DF44 har kun hundrede millioner stjerner, tusind gange færre. Det betyder, at mængden af ​​mørkt stof var ti tusind gange større end dets stjerners. Hvis dette havde været sandt, det ville have været et unikt objekt, med næsten 100 gange så meget mørkt stof som forventet ud fra antallet af dens stjerner.

Alligevel, ved en udtømmende analyse af systemet af kuglehobe omkring Dragonfly 44, forskerne har opdaget, at det samlede antal kuglehobe kun er 20, og at den samlede mængde mørkt stof er omkring 300 gange større end det lysende stof, hvilket betyder, at det ikke er langt uden for den normale værdi for denne type galakser.

"Det faktum, at vi i vores arbejde kun fandt 20 kuglehobe, sammenlignet med de 80 tidligere hævdede, reducerer drastisk mængden af ​​mørkt stof, som galaksen menes at indeholde, " forklarer Ignacio Trujillo, en IAC-forsker og en medforfatter til artiklen. "I øvrigt, med antallet af kuglehobe vi fandt, mængden af ​​mørkt stof i Dragonfly 44 er i overensstemmelse med, hvad der forventes for denne type galakser. Forholdet mellem synligt og mørkt stof er ikke længere 1 ud af 10, 000 men én ud af 300, " tilføjer Trujillo.

"Dragonfly 44 har været en anomali alle disse år, som ikke kunne forklares med de eksisterende galaksedannelsesmodeller. Nu ved vi, at de tidligere resultater var forkerte, og at DF44 ikke er ekstraordinært. Det er på tide at komme videre, " påpeger Teymoor Saifollahi, forsker ved Kapteyn Instituttet og artiklens første forfatter.

"Vores arbejde viser, at denne galakse ikke er så enestående eller uventet. På den måde kan modellerne for galaksedannelse forklare den uden behov for modifikation, " siger Michael A. Beasley, en anden IAC-forsker, specialist i kuglehobe, og medforfatter til artiklen.

Det samlede antal kuglehobe er relateret til den samlede masse af en galakse. Så, hvis antallet af kuglehobe måles, mængden af ​​mørkt stof kan findes, især hvis mængden af ​​synligt stof kun er en lille brøkdel af den samlede mængde.

"Imidlertid, vi har ikke en fysisk forklaring på dette forhold mellem det samlede antal kuglehobe og galaksens samlede masse. Dette er ren observationsviden. Det kan være, at det har at gøre med mængden af ​​den oprindelige gas, hvorfra stjernerne, og selve kuglehobene, har dannet sig. Jo mere mørkt stof der er i en galakse, jo mere gas den indeholder, " foreslår Johan H. Knapen, en IAC-forsker og også medforfatter til artiklen.