Astronomer kan ikke se det, men de ved, at det er derude fra de forvrængninger, der er forårsaget af dens tyngdekraft. Men det beskriver også en fjern, lille galakse beliggende ca. 10 milliarder lysår fra Jorden. Denne galakse kan ikke ses i teleskoper, men astronomer var i stand til at registrere dens tilstedeværelse gennem de små forvrængninger lavet i lys, der går forbi den. Denne mørke galakse er den fjerneste og laveste masse-genstand, der nogensinde er blevet fundet, og astronomer siger, at den kunne hjælpe dem med at finde lignende objekter og bekræfte eller afvise aktuelle kosmologiske teorier om universets struktur.
”Nu har vi en mørk satellit [galakse],” sagde Simona Vegetti, en postdoktorisk forsker ved Massachusetts Institute of Technology, der ledede opdagelsen. ”Men antag, at vi ikke finder nok af dem - så bliver vi nødt til at ændre egenskaberne ved mørkt stof. Eller måske finder vi så mange satellitter, som vi ser i simuleringerne, og det vil fortælle os, at mørkt stof har de egenskaber, vi tror, det har. ”
Denne dværggalakse er en satellit i en fjern elliptisk galakse, kaldet JVAS B1938 + 666. Holdet ledte efter svage eller mørke satellitter af fjerne galakser ved hjælp af gravitationslinsering og gjorde deres observationer med Keck II-teleskopet på Mauna Kea på Hawaii, langs med teleskopets adaptive optik for at begrænse forvrængningerne fra vores egen atmosfære.
De fandt to galakser, der var på linje med hinanden, set fra Jorden, og det tættere objekts tyngdefelt afbøjede lyset fra det fjernere objekt (JVAS B1938 + 666), da lyset passerede gennem den mørke galakas gravitationsfelt og skabte et forvrænget billede kaldet en "Einstein Ring."
Ved hjælp af data fra denne virkning blev massen af den mørke galakse fundet at være 200 millioner gange solens masse, hvilket svarer til masserne af satellitgalakser, der findes omkring vores egen Mælkevej. Størrelsen, formen og lysstyrken på Einstein-ringen afhænger af massefordelingen i hele forgrundslinsegalaksen.
Nuværende modeller antyder, at Mælkevejen skal have omkring 10.000 satellitgalakser, men kun 30 er blevet observeret. "Det kan være, at mange af satellitgalakserne er lavet af mørkt stof, hvilket gør dem undvigende at opdage, eller der kan være et problem med den måde, vi tror, galakser dannes," sagde Vegetti.
Dværg galaksen er en satellit, hvilket betyder, at den klamrer sig fast ved kanterne af en større galakse. Fordi det er lille, og størstedelen af massen af galakser ikke består af stjerner, men af mørkt stof, kan fjerne objekter som denne galakse være meget svage eller endda helt mørke.
”Af flere årsager lykkedes det ikke at danne mange eller nogen stjerner, og derfor forblev det mørkt,” sagde Vegetti.
Vegetti og hendes team planlægger at bruge den samme metode til at se efter flere satellitgalakser i andre regioner i Universet, som de håber vil hjælpe dem med at finde flere oplysninger om, hvordan mørk stof opfører sig.
Deres forskning blev offentliggjort i denne uges udgave af Natur.
Holdets papir kan findes her.
Kilder: Keck Observatory, UC Davis, MIT
