Mørk stof er netop det - det er mørkt.
Spredt over hele universet interagerer denne mystiske sag ikke med lys, hvilket gør det ekstremt vanskeligt at opdage. Forskere har endnu ikke direkte målet mørk stof, men det menes at udgøre omkring 27 procent af universet (sammenlignet med kun 5 procent bestående af kendt stof som stjerner og galakser). Uden mørk materie ville teoretiske modeller af vores univers simpelthen ikke tilføjes.
Men ideen om, at mørk stof er en nødvendig ingrediens for dannelse af galakser, bliver sat på prøve, rapporterer Will Dunham hos Reuters. Astronomer har fundet en fjern galakse, der ser ud til at indeholde ingen - eller næsten ingen - mørk stof.
Forskere opdagede den sparsomme, gennemgående galakse kaldet NGC1052-DF2 ved hjælp af Dragonfly Telephoto Array, et New Mexico-baseret teleskop bygget af kameradele, der er designet til at detektere meget svage galaktiske strukturer. De fulgte derefter op på analysen og indsamlede flere data ved hjælp af Hubble-rumteleskopet samt Gemini North og Keck Observatorierne på Hawaii.
Analyse viser, at den ultra-diffuse DF2 ligger omkring 6, 5 millioner lysår væk og er omtrent samme størrelse som vores egen Mælkevej-galakse, men indeholder 200 gange færre stjerner. Scopes detekterede 10 kompakte grupper af disse stjerner, også kendt som kugleformede klynger, i galaksen, ifølge en pressemeddelelse fra Gemini. Men disse klynger bevægede sig meget langsommere, end videnskabsmodellerne forudsagde, hvilket antydede, at der var mindre masse i systemet, end man kunne forvente, hvis mørkt stof var til stede. Forskerne detaljerede deres resultater i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature.
”Hvis der overhovedet er noget mørkt stof, er det meget lidt, ” siger Pieter van Dokkum fra Yale, leder af forskerteamet, ”Stjernerne i galaksen kan tegne sig for hele massen, og der ser ikke ud til at være ethvert rum til mørk stof. ”
DF2 opdaterer aktuelle teorier om, hvordan galakser dannes, som forudsiger, at tyngdekraften af mørkt stof er nødvendigt for, at de tidlige galakser hænger sammen. ”Det er som om du tager en galakse, og at du kun har den stellar glorie og kugleformede klynger, og den glemte på en eller anden måde at fremstille alt andet, ” siger van Dokkum om DF2 i pressemeddelelsen. ”Der er ingen teori, der forudsagde disse typer galakser. Galaksen er et komplet mysterium, da alt ved det er mærkeligt. Hvordan man rent faktisk går i gang med at danne en af disse ting er helt ukendt. ”
Mens fundet kan synes at tilbagevise eksistensen af Dark Matter - eller antyder, at det er unødvendigt for dannelse af galakse - kan det faktisk gøre det modsatte. Opdagelsen af DF2 markerer et vigtigt skridt i bekræftelsen af den mørke sags eksistens.
Som Nola Taylor Redd på Space.com rapporterer, hævder teorier, der bestrider eksistensen af mørkt stof, at de gravitationseffekter, som videnskabsmændene tilskriver stoffet, kunne forklares med justeringer til det, vi ved om tyngdekraft og astrofysik. ”I disse teorier er mørk stof ikke reel, men en illusion forårsaget af vores manglende viden om tyngdekraft på store skalaer, ” siger van Dokkum. ”Hvis det er tilfældet, skal enhver galakse have en mørk stofsignatur - det er ikke noget, du kan tænde eller slukke for i disse modeller.” Men DF2 ser ikke ud til at have mørk stof, hvilket antyder, at sagen ikke kun er en "illusion" eller en fejl i ligningen.
Som Ryan F. Mandelbaum hos Gizmodo rapporter, i 2016 fandt det samme team af astronomer en anden ultradiffus galakse kaldet Dragonfly 44, der ser ud til at være lavet af 99, 99 procent mørkt stof, der viser, hvor underligt og variabelt disse diffuse galakser kan være.
Så hvis mørkt stof ikke var til stede for at hjælpe DF2 med at forme sig, hvordan kom det så ud? Som Redd rapporterer, tror forskerne, at det kunne have dannet sig, da to andre galakser fusionerede. Den diffuse DF2 kunne være lavet af gas og affald, der blev afstødt under denne fusion. En anden mulighed er, at interstellar vinde indsamlet nok materiale til at hjælpe den lavmasse galakse med at samle sig.
Ifølge pressemeddelelsen har holdet identificeret 23 andre diffuse galakser, herunder tre med egenskaber, der ligner DF2, og håber på snart at begynde at undersøge dem i detaljer for at drille deres hemmeligheder.
Redaktørens note 2. april 2018: Denne artikel er korrigeret for at angive, at DF2 er 6, 5 millioner lysår væk, ikke 6, 5 milliarder lysår. Vi beklager fejlen.
