Χρειάστηκαν 40 ώρες λεπτομερών μετρήσεων ώστε να ανακαλυφθεί κάτι το εντελώς απροσδόκητο: στον γαλαξία AGC 114905 φαίνεται πως δεν υπάρχει ούτε ίχνος σκοτεινής ύλης. Η ανακάλυψη πραγματοποιήθηκε από τον Pavel Mancera Piña, του Πανεπιστημίου του Groningen και του Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας της Ολλανδίας, και από τους συνεργάτες του.
Είχε προηγηθεί η ανακάλυψη 6 γαλαξιών που πιθανότατα περιέχουν από μηδαμινή έως καθόλου σκοτεινή ύλη. Μάλιστα ο Mancera Piña και η ομάδα του κλήθηκαν να επιβεβαιώσουν τα συγκεκριμένα ευρήματα καθώς δέχονταν αμφισβήτηση από άλλους ερευνητές. Έτσι, μετά από 40 ώρες λεπτομερούς παρατήρησης μέσω της συστοιχίας ραδιοτηλεσκοπίων “Very Large Array” (VLA) στο Νέο Μεξικό (Ηνωμένες Πολιτείες), αντλήθηκαν στοιχεία που καταδεικνύουν ότι ένας από αυτούς τους γαλαξίες δεν περιέχει καθόλου σκοτεινή ύλη.
Πρόκειται για τον γαλαξία AGC 114905 ο οποίος απέχει 248 εκατομμύρια έτη φωτός από εμάς. Χαρακτηρίζεται ως ένας εξαιρετικά διάχυτος, δηλαδή πολύ αραιός, νάνος γαλαξίας. Αυτό που παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον είναι ότι ανήκει στην κατηγορία των νάνων γαλαξιών όχι λόγω μικρού μεγέθους, αλλά λόγω μικρής φωτεινότητας. Συγκεκριμένα, το μέγεθός του είναι παρόμοιο με αυτό του δικού μας γαλαξία αλλά περιέχει μόλις το ένα χιλιοστό των αστέρων του. Έως τώρα επικρατούσε η ιδέα πως όλοι οι γαλαξίες, και κυρίως οι υπέρ-διάχυτοι νάνοι γαλαξίες, μπορούν να υπάρχουν μόνο αν συγκρατούνται από σκοτεινή ύλη.
Εικόνα: Javier Román & Pavel Mancera Piña.
Για την επικύρωση της ανακάλυψης τους, οι ερευνητές συνέλεξαν δεδομένα από την περιστροφή των αερίων1 που περιέχει ο γαλαξίας AGC 114905 για 40 ώρες ανάμεσα στον Ιούλιο και τον Οκτώβριο του 2020. Στη συνέχεια, σχεδίασαν ένα γράφημα το οποίο δείχνει την απόσταση των αερίων μαζών από το κέντρο του γαλαξία, σε σχέση με την ταχύτητα περιστροφής τους. Κατ’ αυτόν τον τρόπο μπορεί να επιβεβαιωθεί η ύπαρξη ή μη σκοτεινής ύλης σε έναν γαλαξία. Στο εν λόγω γράφημα, του γαλαξία AGC 114905, φαίνεται πως οι κινήσεις του αερίου μπορούν να εξηγηθούν πλήρως από την ύπαρξη κανονικής ύλης. Αυτό το γεγονός είναι ιδιαίτερα ανατρεπτικό, μιας και η ύπαρξη σκοτεινής ύλης θεωρείται αναγκαία προκειμένου να συγκρατούνται βαρυτικά τα εξωτερικά άστρα των γαλαξιών.
Ο Mancera Piña, παρ’ όλο που ηγήθηκε της έρευνας και πρωτοστάτησε στην ανακάλυψη, εξέφρασε την έντονη έκπληξή του. Όπως είπε ο ίδιος, «το πρόβλημα είναι ότι ενώ θεωρητικά θα έπρεπε να υπάρχει σκοτεινή ύλη στον γαλαξία AGC 114905, οι παρατηρήσεις μας δείχνουν ότι αυτό δεν ισχύει. Μάλιστα, η διαφορά μεταξύ θεωρίας και παρατήρησης γίνεται όλο και μεγαλύτερη».
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές εξηγούν ότι καμία ερμηνεία δεν μπορεί να αιτιολογήσει πλήρως την απουσία σκοτεινής ύλης στον συγκεκριμένο γαλαξία, ενώ έχει ήδη αρχίσει η λεπτομερής παρατήρηση ενός ακόμα υπερβολικά αραιού νάνου γαλαξία. Σε περίπτωση που δεν ανιχνευτεί σκοτεινή ύλη και σε αυτόν, το φαινόμενο της ανυπαρξίας σκοτεινής ύλης στους γαλαξίες θα γίνει ακόμα πιο αινιγματικό.
Υπενθυμίζεται ότι, σύμφωνα με το επικρατέστερο κοσμολογικό μοντέλο, το Σύμπαν μας αποτελείται περίπου κατά 68% από σκοτεινή ενέργεια, κατά 27% από σκοτεινή ύλη και κατά 5% από τη γνωστή μας ύλη και ενέργεια. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, μπορείτε να δείτε το σχετικό βίντεο.
1 τα θερμά αέρια που περιβάλλουν έναν γαλαξία μπορούν να αξιοποιηθούν για τη μελέτη της περιστροφής ολόκληρου του γαλαξία.
