For to år siden opdagede Marla Geha, en Yale University-astronom, Joshua Simon fra Carnegie-institutionen i Washington, og deres kolleger noget usædvanligt, mens de studerede med Keck II-teleskopet og information til Sloan Digital Sky Survey. Deres observationer viste en kontrastgruppe af stjerner, som alle syntes at bevæge sig unisont - ikke kun en bevægelig klynge af lignende stjerner, som kunne have været revet væk fra den nærliggende Skytten-dværg galakse. Holdet vidste, at de var på noget, men en konkurrerende gruppe af astronomer ved Cambridge University var skeptisk. Synd… der var en mørk skat lige der foran deres øjne.
For ikke at blive afskrækket vendte Simon, Geha og deres gruppe tilbage til Keck og vendte det fotografiske øje af teleskopets Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) mod deres målområde. Selvom det kun var omkring 1.000 små, svage stjerner, ønskede de at vide, hvordan de vandrede både i forhold til Mælkevejen og til hinanden. Navngivet som segment 1, målet, som holdet kiggede på, kunne muligvis have 3.400 gange mere masse end det, som dets synlige stjerner kan forklares… en galakse, der er domineret af mørkt stof og saltet med en håndfuld gamle solskinsdele. Hvis de 1.000 stjerner der var alt, var der til Segue 1, med bare et strejf af mørk stof, ville stjernerne alle bevæge sig med omtrent samme hastighed, sagde Simon. Men Keck-dataene viser, at de ikke gør det. I stedet for at bevæge sig i en konstant 209 km / sek i forhold til Mælkevejen, bevæger nogle af Segue 1-stjernerne sig med hastigheder så langsomt som 194 kilometer i sekundet, mens andre går så hurtigt som 224 kilometer i sekundet.
”Det siger, at segment 1 skal have meget mere masse for at accelerere stjernerne til disse hastigheder,” forklarede Geha. Avisen, der bekræfter Segue 1's mørke natur, dukkede op i maj 2011-udgaven af The Astrophysical Journal. ”Den masse, der kræves for at forårsage de forskellige stjernehastigheder, der ses i segment 1, er beregnet til 600.000 solmasser. Men der er kun omkring 1.000 stjerner i segment 1, og de er alle tæt på massen af vores sol, ”sagde Simon. ”Næsten alt det resterende af massen skal være mørkt stof.”
Men informationen fra DEIMOS stoppede ikke der… Det afslørede også en eklektisk samling af næsten primordiale metalfattige stjerner. Forskerne formåede at indsamle jerndata om seks stjerner i Segue 1 med Keck II-teleskopet, og en syvende Segue 1-stjerne blev målt af et australsk hold ved hjælp af Very Large Telescope. Af disse syv viste tre sig at have mindre end et 2.500. så meget jern som Solen. ”Det antyder, at dette er nogle af de ældste og mindst udviklede stjerner, der er kendt,” sagde Simon. Dette er fascinerende data i betragtning af undersøgelser af stjerner af denne type ud af Mælkevejens milliarder har produceret mindre end 30. ”I segment 1 har vi allerede 10 procent af det samlede antal i Mælkevejen,” sagde Geha. ”For at studere disse mest primitive stjerner vil dværg galakser være meget vigtige.”
Ved at bekræfte Segue 1s enorme koncentration af mørkt stof, bliver andre former for forskning i denne mørke galakse livsstil nu mere dedikerede. Det rumbaserede Fermi Gamma Ray-teleskop har også kigget vej i håb om at fange en gammastrålebegivenhed oprettet ved kollision og udslettelse af par mørke stofpartikler. Indtil videre har Fermi-teleskopet ikke opdaget noget af den slags, som ikke er helt overraskende og ikke betyder, at den mørke stof ikke er der, sagde Simon.
”De nuværende forudsigelser er, at Fermi-teleskopet bare er næppe stærkt nok eller måske ikke helt stærkt nok til at se disse gammastråler fra Segue 1,” forklarede Simon. Så der er håb om, at Fermi i det mindste vil opdage antydningen til en kollision. ”En detektion ville være spektakulær,” sagde Simon. ”Folk har forsøgt at lære om mørk stof i 35 år og har ikke gjort meget fremskridt. Selv en svag glød af de forudsagte gammastråler ville være en stærk bekræftelse af teoretiske forudsigelser om arten af mørk stof. ”
Lad os håbe, at segment 1 ikke er alene i mørket.
Original nyhedskilde: Keck Observatory Science News.
