Siden 1960'erne har astrofysikere postuleret, at ud over alt det, vi kan se, er universet også fyldt med en mystisk, usynlig masse. Det blev kendt som ”Dark Matter” og det blev foreslået at forklare universets ”manglende masse” og betragtes nu som en grundlæggende del af det. Ikke kun er det teoretiseret at udgøre omkring 80% af universets masse, men det antages også at have spillet en vigtig rolle i dannelsen og udviklingen af galakser.
Imidlertid kan en nylig konstatering kaste hele dette kosmologiske perspektiv sidelæns. Baseret på observationer foretaget ved hjælp af NASA / ESA Hubble-rumteleskop og andre observatorier over hele verden har astronomer fundet en nærliggende galakse (NGC 1052-DF2), der ikke ser ud til at have noget mørkt stof. Dette objekt er unikt blandt de så langt studerede galakser og kunne tvinge en revurdering af vores dominerende kosmologiske modeller.
Undersøgelsen, der detaljerede deres fund, med titlen "En galakse, der mangler mørk stof", dukkede op for nylig i tidsskriftet Natur. Under ledelse af Pieter van Dokkum fra Yale University omfattede undersøgelsen også medlemmer fra Max Planck Institute for Astronomy, San Jose State University, University of California Observatories, University of Toronto og Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Af hensyn til deres undersøgelse konsulterede teamet data fra Dragonfly Telephoto Array (DFA), som blev brugt til at identificere NGC 1052-DF2. Baseret på data fra Hubble, holdet var i stand til at bestemme dets afstand - 65 millioner lysår fra solsystemet - såvel som dets størrelse og lysstyrke. Derudover opdagede holdet, at NGC 1052-DF52 er større end Mælkevejen, men indeholder omkring 250 gange færre stjerner, hvilket gør den til en ultr diffus galakse.
Som van Dokkum forklarede, er NGC 1052-DF2 så diffus, at den i det væsentlige er gennemsigtig. ”Jeg brugte en time på bare at stirre på dette billede,” sagde han. ”Denne ting er forbløffende: en gigantisk klods så sparse, at man ser galakserne bag sig. Det er bogstaveligt talt en gennemsigtig galakse. ”
Ved hjælp af data fra Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Gemini Observatory og Keck Observatory studerede teamet galaksen mere detaljeret. Ved at måle de dynamiske egenskaber hos ti kugleformede klynger, der kredsede om galaksen, var teamet i stand til at udlede en uafhængig værdi af galakasens masse - hvilket kan sammenlignes med massen af stjernerne i galaksen.
Dette fik teamet til at konkludere, at enten NGC 1052-DF2 indeholder mindst 400 gange mindre mørkt stof, end det er forudsagt for en galakse med dens masse, eller slet ingen. En sådan konstatering er hidtil uset i moderne astronomiens historie og trodsede alle forudsigelser. Som Allison Merritt - en astronom fra Yale University, Max Planck Institute for Astronomy og en medforfatter på papiret - forklarede:
”Mørkt stof antages traditionelt at være en integreret del af alle galakser - limet, der holder dem sammen og den underliggende stillads, hvorpå de er bygget ... Der er ingen teori, der forudsiger disse typer galakser - hvordan man rent faktisk går i gang med at danne en af disse ting er helt ukendt. ”
”Dette usynlige, mystiske stof er langt det mest dominerende aspekt af enhver galakse. At finde en galakse uden nogen er helt uventet; det udfordrer standardideer om, hvordan galakser fungerer, ”tilføjede van Dokkum.
Det er dog vigtigt at bemærke, at opdagelsen af en galakse uden mørkt stof ikke modbeviser teorien om, at mørk stof findes. I sandhed viser det blot, at mørkt stof og galakser er i stand til at være adskilt, hvilket kan betyde, at mørkt stof er bundet til almindeligt stof gennem ingen anden kraft end tyngdekraften. Som sådan kunne det faktisk hjælpe forskere med at forfine deres teorier om mørkt stof og dets rolle i galaksdannelse og evolution.
I mellemtiden har forskerne allerede nogle ideer til, hvorfor der mangler mørkt stof i NGC 1052-DF2. På den ene side kunne det have været resultatet af en kataklysmisk begivenhed, hvor fødslen af en masse massive stjerner fejede al gas og mørkt stof ud. På den anden side kunne væksten af den nærliggende massive elliptiske galakse (NGC 1052) for milliarder af år siden have spillet en rolle i denne mangel.
Disse teorier forklarer dog ikke, hvordan galaksen dannede sig. For at tackle dette analyserer teamet billeder, som Hubble tog af 23 andre ultradiffuse galakser for mere mørke stoffer, der mangler galakser. De har allerede fundet tre, der ser ud til at svare til NGC 1052-DF2, hvilket kunne indikere, at galakser med mørkt stof mangelfuldt kunne være en relativt almindelig forekomst.
Hvis disse seneste fund viser noget, er det, at universet er som en løg. Lige når du tror, du har fundet ud af det, skubber du et ekstra lag tilbage og finder et helt nyt sæt mysterier. De demonstrerer også, at efter 28 års trofast tjeneste Hubble-rumteleskop er stadig i stand til at lære os nye ting. God ting, da lanceringen af dens efterfølger er blevet forsinket indtil 2020!
