Forskere opdager 'Cloud-9', en sjælden hydrogensky, der kan låse op for mysterier om mørkt stof

Rummet er stort og fyldt med gåder, men en af de mest forvirrende forbliver mørkt stof - det usynlige stof, der tegner sig for omkring 80% af universets samlede stof. Selvom det ikke kan ses direkte, holder dets gravitationsfingeraftryk galakser bundet sammen og former den store struktur af kosmos. Nylige observationer af en fjern brintsky, kaldet Cloud-9 , kan endelig give os et håndgribeligt indblik i denne undvigende komponent.

Cloud-9 ligger omkring 14 millioner lysår væk i udkanten af den nærliggende M94-galakse. Det var den niende sky, der blev identificeret i en undersøgelse af galaksens miljø, hvorfor den fik sit kaldenavn. Astronomer foreslår, at den tilhører en sjælden klasse af objekter kendt som RELHICs—Reionization-Limited Hydrogen Clouds—i det væsentlige uberørte, elektrisk neutrale brintrester fra det tidlige univers, der aldrig blev fuldt ioniseret af stjernelys.

Objektet blev første gang beskrevet i et papir fra 2023 i The Astrophysical Journal . Et internationalt hold brugte Hubble-rumteleskopet til at lede efter ethvert stjernelys. Da de ikke fandt nogen, konkluderede de, at Cloud-9 ikke er en dværggalakse, men en ægte RELHIC, en mislykket galakse, der aldrig har antændt stjerner.

Hvordan ved vi, at Cloud-9 indeholder mørkt stof?

Vera Rubins banebrydende arbejde i 1970'erne afslørede eksistensen af mørkt stof ved at måle rotationshastighederne af galaksernes ydre områder. Selvom Cloud-9 er for svag til at observere direkte, kan massen af ​​dens brintgas estimeres ud fra radioobservationer. Dataene indikerer, at skyens baryoniske masse er omkring en million gange Solens masse. Alligevel er gassen tæt bundet og forbliver sammenhængende i stedet for at spredes eller ophobes af M94. Denne stabilitet indebærer en gravitationshalo på omkring 5 milliarder solmasser – i overensstemmelse med mørkt stof ifølge de seneste kosmologiske modeller.

Disse resultater bekræfter teoretiske forudsigelser om de massetærskler, der er nødvendige for galaksedannelse. Som en mislykket galakse foreslår Cloud-9, at vellykkede galakser skal overskride denne massegrænse. Desuden tilføjer opdagelsen af en ny, hidtil uset klasse af mørkt stof-dominerede objekter en vigtig brik til vores forståelse af universets udvikling.

Coreyford/Getty Images