Tamna tvar: Nabasali na galaksiju kakve nije trebalo biti

galaksiju znanstvenici su nazvali NGC 1052-DF2, odnosno „DF2“ od milja. Od Zemlje je udaljena toliko da do nas danas dopire svjetlost koja se iz te galaksije otisnula u doba kad su izumrli dinosauri, po veličini je otprilike kao i naš Mliječni put. Savršeno prosječna galaksija smatrali su astronomi sve dok Pieter van Dokkum sa svojim društvom nije počeo promatrati kojom brzinom se kreću zvijezde u 10 odabranih nakupina zvijezda u DF2. Ono što su otkrili zaslužilo je i puno više od članka u Natureu.

Ispalo je da zvijezde putuju puno sporije nego što se mislilo, a jedno plus drugo značilo je da u ovoj galaksiji – praktično ne postoji tamna tvar. Tamna tvar je takva da o njoj čovječanstvo zna malo što osim da postoji. Nikad je nitko nije „uhvatio“, još manje vidio. Nikad nitko nije uspio zabilježiti da na bilo koji način reagira s atomima, s materijom koju svakodnevno poznajemo, tako ni energijom.

pxhere

Jedino po čemu je jasno da tamna materija postoji u svemiru jest to što isključivo puno više mase u pojedinim objektima, primjerice galaksijama, može objasniti kako to da se one uslijed brzine rotiranja ne razlete. Jedino je objašnjenje da te galaksije imaju gravitacijsko polje bitno snažnije nego što bi imale kad bi u njemu bile samo zvijezde i oblaci plina i prašine koje možemo vidjeti teleskopima. Prema svemu što moderna astronomija danas poznaje, tamna tvar u svemiru trebala bi biti čak nešto više od pet puta masivnija od vidljive tvari.

Baš zbog toga, kad su van Dokkum i suradnici stali promatrati skupine zvijezda u galaksiji DF2, poučeni iskustvom brzine rotiranja u odnosu na masu galaksija koje su do sada promatrali tisuće puta, ostali su šokirani kad su vidjeli da se te zvijezde kreću puno sporije od očekivanog. To znači da ta puno sporije rotira cijela galaksija, a tako bi se mogla ponašati a da se ne uruši u svoje središte, isključivo zahvaljujući tome što u njoj tamne tvari nema ili skoro da nema. Naš Mliječni put, primjerice, jako je drugačiji primjer.

U našoj galaksiji tamne materije je čak 30 puta više od normalne, vidljive materije. S ovim otkrićem puno od onoga što se pretpostavljalo o povezanosti tamne materije i galaksija, posebno njihovog nastanka, na rubu je da padne u vodu. Do sada se smatralo da su galaksije započinjale kao nakupine tamne materije, oko kojih se skupljao plin, koji se kondenzirao, zgušnjavao, uslijed ogromne gravitacije u nekom trenutku reagirao fisijski uslijed čega su se palile zvijezde...

Objasnio Big bang!? Znanost Hawking: Zadnje briljantno otkriće dovršio uoči smrti

Potpuno suprotna pojava od sada otkrivene DF2 su „galaksije duhovi“, takve koje su skoro potpuno sačinjene od tamne materije. Najpoznatija takva je Vilin konjic 44, koja je – sudeći prema brzini rotiranja – mase isto kao naša galaksija, ali su joj zvijezde tako rijetke da emitira samo 1 posto svjetlosti od one Mliječnog puta. Galaksija skoro bez zvijezda razbuktala je maštu da možda mogu postojati i sasvim tamne galaksije.

Do sada se općenito smatralo da je udio tamne mase u velikim galaksijama oko dvije trećine ukupne mase, dok je jedna trećina zasluga vidljive tvari, te da udio tamne tvari raste što je galaksija manja. U ovom slučaju ispalo je da je udio tamne tvari oko 400 puta manji nego što se očekivalo, praktično nula. A to bi onda moglo značiti da galaksije svoj životni put ne počinju, ili u najmanju ruku ne moraju započinjati tako što se oko nakupine tamne materije stao nakupljati koncentrični oblak plina i prašine.

S druge strane, upravo ovaj slučaj, pronalazak galaksije veličine čak jednog Mliječnog puta, bez tamne materije, zapravo jako učvršćuje teoriju o postojanju tamne materije. Prema ovom otkriću ispada da bi tamna materija očito trebala postojati i neovisno o galaksijama, odnosno da nije riječ o nekakvom uvrnutom prividu postojanja galaksije. A to je onda jako bitno za razumijevanje svemira.

Pixnio

O kako važnom fenomenu je riječ najbolje pokazuju procijenjeni udjeli vidljive i nevidljive materije i energije. Od svega što postoji u svemiru, 4,9 posto odnosi se na vidljivu materiju i energiju koju poznajemo, 26,8 posto odnosi se na nepoznatu ili tamnu tvar, a čak 68,3 posto na do sada nepoznat oblik energije, na tzv tamnu energiju. Drugim riječima, na tamnu tvar otpada čak 84,5 posto mase cijelog svemira.

Za mliječni put se čak smatra da je njegov disk promjera 1,5 milijuna svjetlosnih godina, od čega samo jedna desetina otpada na ono što povremeno gledamo na spektakularnim ilustracijama i divimo se kako je lijepo i čudesno, a sve ostalo, devet desetina promjera koji se pruža preko, otpada na disk sačinjen od tamne tvari.