Galaktyki ultradyfuzyjne nazywane są tak ze względu na ich wyjątkowo niską jasność. Rozkład barionowy -
Aureola ciemnej materii to aureola niewidzialnegosubstancja przenikająca i otaczająca galaktykę lub jej gromadę. Chociaż ciemna materia (która stanowi 85% Wszechświata) nigdy nie została wykryta w laboratorium, fizycy są pewni, że istnieje. W nowym badaniu naukowcy próbowali dowiedzieć się, dlaczego halo ciemnej materii jest tak „dziwne”.
Halo ciemnej materii w rzadkich galaktykach
Galaktyki ultradyfuzyjne są znacznie mniej masywnew porównaniu do Drogi Mlecznej, zawierają jednak dużo gazu, a jego masa jest znacznie większa niż całkowita masa gwiazdy. Różni się to od tego, co astronomowie obserwują w Drodze Mlecznej. Galaktyki ultradyfuzyjne również są duże.
NGC 1052-DF2 to galaktyka ultradyfuzyjna. Zdjęcie: ESA/Hubble
O rozmieszczeniu ciemnej materii w tych galaktykachmożna ocenić na podstawie ruchu cząstek gazu. Co zaskakujące, sama obecność materii barionowej, głównie w postaci gazu, jest (prawie) wystarczająca do wyjaśnienia zmierzonej prędkości cząstek gazu. Pozostawia również niewiele miejsca dla ciemnej materii w wewnętrznych obszarach, gdzie znajduje się większość gwiazd i gazu.
Dlaczego to dziwne?
Oto, co zaskakuje naukowców:w przypadku zwykłych galaktyk, których masy są zbliżone do mas ultrarozproszonych, jest odwrotnie. Tam ciemna materia dominuje nad materią barionową. Aby w jakiś sposób wyjaśnić ten wynik, autorzy badania doszli do wniosku, że halo ciemnej materii powinno mieć niższe „stężenie”. Krótko mówiąc, zawierają one znacznie mniej masy w wewnętrznych obszarach w porównaniu ze zwykłymi galaktykami. W tym sensie halo ciemnej materii w ultrarozproszonych galaktykach są „dziwne” – wyjaśniają naukowcy.
Wydawałoby się, że takie aureole o niskim stężeniusą tak rzadkie, że galaktyki ultradyfuzyjne w ogóle nie powinny istnieć.Jednak po przestudiowaniu danych z nowoczesnych symulacji numerycznych powstawania struktur kosmicznych naukowcy odkryli, że populacja halo o niskim stężeniu jest znacznie większa niż oczekiwano.
Jak przebiegały badania?
W trakcie prac eksperci z zakresu dynamiki gazówgalaktyki odkryły, że ultrarozproszone galaktyki obracają się wolniej niż zwykłe galaktyki o tej samej masie. Naukowcy zinterpretowali dane z pomiarów ruchu gazu w nich i doszli do wniosków na temat rozmieszczenia ciemnej materii.
NGC1052-DF2, czerwone olbrzymy podświetlone. Zdjęcie: Hubble
Ponadto fizycy przeanalizowali danemodelowanie powstawania struktur kosmicznych. W rezultacie zidentyfikowali halo ciemnej materii, które ma takie same właściwości jak galaktyki ultradyfuzyjne.
Dlaczego ta praca jest ważna?
Astrofizycy mają wiele pytańdotyczą powstawania i ewolucji niedawno odkrytych galaktyk. Na przykład te ultrarozproszone obiekty zawierają dużo gazu, ale nie jest jasne, w jaki sposób nie ulega on „wietrzeniu” podczas formowania. Ponadto autorzy nowej pracy wykazali, że obiekty te mogą być młodsze od zwykłych galaktyk. Tworzenie ultradyfuzów nie zostało wystarczająco zbadane i wymagane są dodatkowe prace.
Co sprawia, że ultradyfuzyjne galaktyki są takie?Interesujące są ich niezwykłe właściwości, które odkryto dopiero niedawno, ale pomogą nam zrozumieć, w jaki sposób powstają gromady gwiazd, a może nawet i naturę ciemnej materii.
Czytaj więcej:
Spójrz na pierwsze zdjęcia Marsa, które zrobił Webb: są dosłownie olśniewające
Tajemnicza „niebieska maź” na dnie morza zaskakuje naukowców
Naukowcy zbliżyli się do odkrycia tajemnicy piramid: jak starożytni ludzie byli w stanie je zbudować