Нове дослідження космічного телескопа Спітцер НАСА дозволяє припустити, що галактики утворюються в грудях темної речовини. Це нове дослідження Шпіцера виявило, що кількість темної речовини, що оточує далекі галактики, напрочуд послідовна.
Почніть з багато-багато темної речовини, а потім розмішайте в газі. Дайте суміші деякий час сидіти, а галактика повинна піднятися з-під тіста.
Цей простий рецепт випікання галактик неможливо виконати вдома, але він відображає те, що астрономи дізнаються про утворення галактик. Як і випічка хліба з дріжджами, для вирощування галактики потрібна загадкова речовина у Всесвіті, яка називається темна речовина.
Тепер нове дослідження космічного телескопа Спітцер НАСА уточнює те, що відомо про цей важливий компонент галактик. Це дозволяє припустити, що для того, щоб утворитися галактика, повинна бути присутня не тільки темна речовина, але і мінімальна кількість матеріалу. Все менше означало б, що немає галактики - космічний еквівалент невдалого хліба.
"Галактики народжуються в величезних грудях темної матерії", - сказав доктор Данкан Фарра з Університету Корнелла, штат Ітака, штат Нью-Йорк. Фарра є провідним автором статті, що описує це та інші висновки в недавньому номері журналів «Астрофізичний журнал».
Як видно з назви, темна речовина не випромінює світла, тому жоден звичайний телескоп не може його побачити. Так звана нормальна речовина, що включає рослини і людей і всілякі космічні об'єкти, виділяє електромагнітне випромінювання або світло. У Всесвіті приблизно в п’ять разів більше темної речовини, ніж нормальна.
Але темна речовина має масу, це означає, що вона може чинити гравітаційні тяги на нормальну речовину.
"Темна речовина має гравітацію, тому вона додає все більше і більше темних речовин, крім" нормального "газу", - сказав співавтор доктор Джейсон Сурасе з Наукового центру Спітцера НАСА в Каліфорнійському технологічному інституті в Пасадені. "Ми знаємо, що газ врешті конденсується в зірках, що складають галактики, але дослідження Шпіцера припускають, що цього не відбувається доти, поки темна речовина не досягне критичної маси".
Фарра та його колеги використовували дані інфрачервоного екстрагалактичного обстеження Шпіцера для дослідження сотень віддалених об'єктів, що називаються ультрафіолетовими інфрачервоними галактиками, розташованими в мільярдах світлових років. Ці молоді галактики неймовірно яскраві та наповнені великою кількістю запорошених зоротворчих дій.
Спочатку дослідники мали на меті краще зрозуміти, як молоді галактики та темна матерія еволюціонують та об’єднуються в гігантські скупчення зрілих галактик, що панують у нашому сучасному Всесвіті. "Ви можете подумати, що галактики просто розподіляються випадковим чином по небу, як викидання жменю піску на підлогу", - сказала Фарра. "Але їх немає, і причина може полягати в тому, що темна матерія навколо скупчень молодих галактик притягує один одного, як клей".
Визначивши, наскільки щільно ультрафіолетові інфрачервоні галактики почали згуртовуватися, Фарра та його колеги змогли побічно виміряти, скільки «клею» присутня темна речовина. Чим щільніше групування, тим більше темної речовини було. Вони зробили цей розрахунок для двох партій галактик на різних відстанях від Землі.
Тоді вони помітили щось дивне. Для кожної досліджуваної галактики, незалежно від того, наскільки далеко, оточуються скупчення темної матерії приблизно однакового розміру, еквівалентні 10 трильйонам сонячних мас. Оскільки астрономи не знайшли жодної галактики в поєднанні з менш ніж 10 трлн сонячних мас темної речовини, вони вважають, що ця кількість повинна бути мінімальним, необхідним для ультрафіолетової інфрачервоної галактики.
"Ці скупчення темної речовини можуть бути схожими на насіння, що народжує ці далекі галактики", - сказав Сураке. "Подібні галактики у нашому сусідньому Всесвіті формуються зовсім по-іншому, тому те, що ми дізнаємось, стосується іншої епохи у нашому Всесвіті, далекої ще в космічний час".
Чи можуть виникати інші типи галактик подібними способами - це питання, що триває в астрономії. Попередні дослідження високоенергетичних галактик, які називали квазарами, натякали, що для вирощування цих об'єктів також потрібна мінімальна маса темної речовини. Тільки в цьому випадку починаюче «тісто» галактик було не таким густим, приблизно від чотирьох до п’яти трильйонів сонячних мас.
Здається, астрономам доведеться почекати трохи довше, перш ніж Всесвіт відмовиться від своїх найкращих сімейних рецептів.
Оригінальне джерело: NASA News Release
