Odkrycie nowego rodzaju galaktyki. 99.9% jej masy to ciemna materia

Galaktyka o nazwie Dragonfly 44, pomimo że jest masywna i położona względnie blisko, unikała odkrycia od dziesięcioleci. Jej obecność potwierdzono w dopiero w ubiegłym roku, gdy sieć teleskopów Dragonfly Telephoto Array obserwowała fragment nieba w gwiazdozbiorze Warkocza Bereniki.

Dalsze badania pokazały, że galaktyka zawiera dużo więcej niż widać na pierwszy rzut oka. Ponieważ ma niewiele gwiazd, szybko by się rozpadła, gdyby coś nie pomagało utrzymać wchodzących w jej skład obiektów razem. Zdaniem naukowców tą rolę odgrywa tajemnicza ciemna materia, której nie widać, ale o istnieniu której można wywnioskować na podstawie oddziaływań grawitacyjnych.

Aby ustalić ile ciemnej materii zawiera galaktyka Dragonfly 44, naukowcy użyli instrumentu DEIMOS na 10-metrowym teleskopie Keck II, przy pomocy którego przez 33,5 godziny w ciągu sześciu nocy mierzyli prędkości gwiazd. Później użyto spektrometru GMOS na teleskopie Gemini North, aby zbadać halo gromad kulistych wokół centrum galaktyki. Oba użyte teleskopy pracują w obserwatorium astronomicznym położonym na szczycie wulkanu Mauna Kea na Hawajach.

Jak tłumaczy Pieter van Dokkum z Yale University (USA), ruchy gwiazd nie są zależne od rodzaju materii, ale mówią nam ile tej materii jest. W przypadku galaktyki Dragonfly 44 gwiazdy poruszają się bardzo szybko, co wskazuje na bardzo dużą masę. Powstała więc rozbieżność: obserwacje Kecka wskazują na obecność dużo większej masy niż jest zawarta w samych gwiazdach – stąd wniosek o istnieniu tak dużej ilości ciemnej materii.

Masa galaktyki szacowana jest na bilion mas Słońca, co jest podobną wielkością do masy Drogi Mlecznej. W gwiazdach znajduje się jednak zaledwie 0,01 proc. tej masy. Pozostałe 99,99 proc. musi więc stanowić ciemna materia. Warto przy tym dodać, że w przypadku Drogi Mlecznej gwiazd jest aż sto razy więcej niż w Dragonfly 44.

Naukowcy nie wiedzą, w jaki sposób uformowała się tajemnicza galaktyka, a jej odkrycie było dla nich zaskoczeniem.