Τελικά ο απομονωμένος γαλαξίας έχει σκοτεινή ύλη αλλά είναι κρυμμένη

Από το NewScientist, 28 Οκτωβρίου 2004

Η ανακάλυψη τριών "γυμνών" γαλαξιών - χωρίς σκοτεινή ύλη  - συγκλόνισε τους αστρονόμους το 2003 και τους ανάγκασε επειγόντως να ψάξουν για περισσότερους. Αλλά μια λεπτομερής νέα παρατήρηση με ακτίνες-X ενός απομονωμένου γαλαξία δεν έχει επιβεβαιώσει το εύρημα, οδηγώντας τους ερευνητές να προτείνουν ότι οι γαλαξίες μπορούν να σχηματιστούν ή να εξελιχθούν με πολλαπλάσιους τρόπους.

Οι συμβατικές θεωρίες προτείνουν ότι οι γαλαξίες διαμορφώνονται μέσα σε συμπαγείς μάζες - ή φωτοστέφανα (halos) - από σκοτεινή ύλη. Αν και δεν μπορεί να φανεί άμεσα από τους αστρονόμους, η σκοτεινή ύλη μπορεί να ανιχνευθεί από τη βαρυτική επίδρασή της πάνω σε αστρονομικά αντικείμενα ή γύρω από αυτούς τους γαλαξίες.

Το 2003, αστρονόμοι που καθοδηγήθηκαν από τον Aaron Romanowsky, στο Πανεπιστήμιο του Νόττιγχαμ, χρησιμοποίησαν ένα οπτικό τηλεσκόπιο για να μελετήσουν πώς κινούνται τα νέφη του αερίου σε ορισμένους ελλειπτικούς γαλαξίες.

Η ομάδα αυτή βρήκε τρεις γαλαξίες που εμφανίστηκαν να έχουν ή ελάχιστη ή να μην έχουν σκοτεινή ύλη γύρω από αυτούς. Δύο από τους γαλαξίες σχημάτιζαν ομάδα μαζί με άλλους γαλαξίες, κάνοντας έτσι να καταλάβουν ότι οι φωτοστέφανοι τους είχαν απογυμνωθεί από την σκοτεινή ύλη, εξ αιτίας των αλληλεπιδράσεων με τους γείτονές τους. Αλλά ένας γυμνός γαλαξίας ήταν μόνος του - προφανώς πάρα πολύ απομονωμένος για να έχει αλληλεπιδράσει ποτέ με άλλους γαλαξίες.

Εκείνος ο απομονωμένος γαλαξίας πρότρεψε τον Ewan O'Sullivan, στο Κέντρο για την Αστροφυσική του Χάρβαρντ στο Κέιμπριτζ, να ανακαλύψει κι άλλους απομονωμένους γαλαξίες - που είναι σπάνιοι έναντι αυτών που σχηματίζουν ομάδες - για να ανακαλύψει εάν αυτοί έχουν φωτοστέφανους με σκοτεινή ύλη.

Χρησιμοποίησε λοιπόν το τηλεσκόπιο Chandra των ακτίνων X της NASA για τη λεπτομερή μελέτη του γαλαξία NGC 4555 που δεν παρουσιάζει κανέναν μεγάλο γαλαξία σε μια ακτίνα γύρω του περίπου 400 εκατομμύρια έτη φωτός. Ο γαλαξίας περιτριγυρίζεται με έναν καυτό, που εκπέμπει ακτίνες-Χ, νέφος αερίου κάτι που υπονοεί ότι ο γαλαξίας είναι μέσα σε ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης, με 300 φορές τη μάζα του νέφους.

"Είναι η πρώτη φορά που κάποιος κάνει άριστες μελέτες με ακτίνες-X που εκπέμπονται από απομονωμένο ελλειπτικό γαλαξία", αναφέρει ο O'Sullivan. Τα αποτελέσματά του θα δημοσιευθούν στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Αλλά ακόμα κι αν το αποτέλεσμά του υποστηρίζει τις καθιερωμένες θεωρίες του σχηματισμού των γαλαξιών, ο O'Sullivan λέει ότι οι ανακαλύψεις του Romanowsky - ο οποίος εργάζεται πάνω σε αυτά - έχουν προκαλέσει μερικές ενδιαφέρουσες ιδέες.

Η μία είναι ότι οι φωτοστέφανοι (halos) της σκοτεινής ύλης δεν σχηματίζονται με τον τρόπο που προβλέπεται από το καθιερωμένο μοντέλο της "ψυχρής σκοτεινής ύλης". Όμως ο O'Sullivan εξηγεί ότι το πιθανότερο είναι αυτοί να είναι είτε απογυμνωμένοι από την σκοτεινή τους ύλη αφότου αυτοί σχηματίστηκαν ή να έχουν σχηματιστεί με πολύ λιγότερη σκοτεινή ύλη από όσο έχει προβλεφθεί από τη θεωρία.

Ελπίζει δε να παρατηρήσει την εκπομπή ακτίνων-X περίπου άλλων 30 απομονωμένων ελλειπτικών γαλαξιών. Ήδη, προκαταρκτικά αποτελέσματα προτείνουν ότι ο ένας από τους δύο γυμνούς γαλαξίες σε ομάδες του Romanowsky, παρουσιάζει περισσότερη εκπομπή ακτίνων-X από το αέριο από όσο αναμενόταν. Κάτι που θα μπορούσε να υπονοήσει έναν φωτοστέφανο από σκοτεινή ύλη. Το Chandra σχεδιάζεται επίσης να δει τον απομονωμένο γαλαξία του Romanowsky - που προκαλεί ερωτηματικά - για να βοηθήσει στην αναζήτηση στοιχείων για τη σκοτεινή ύλη.

"Γίνεται διάλογος για το πώς σχηματίζονται οι ελλειπτικοί γαλαξίες", λέει O'Sullivan. Εάν το αποτέλεσμα του Romanowsky είναι σωστό τότε λέει, "είναι δυνατό αυτοί να διαμορφώνονται με πολλούς τρόπους".