Galaxie NGC1052-DF2, temné hmoty prostá. Kredit: Gemini Observatory/NSF/AURA/Keck/Jen Miller.

Je to ohromný paradox. Stále vůbec netušíme, co je temná hmota zač. Dokonce ani spolehlivě nevíme, jestli vůbec existuje. Astrofyzici s ní ale přesto běžně počítají a tvrdí, že temná hmota je velice těsně spojená s galaxiemi. Tam kde jsou galaxie, tam

Pieter van Dokkum. Kredit: P. van Dokkum.

je i temná hmota. Skoro vždycky. Jak se totiž zdá, existují i velmi vzácné výjimky.

Právě takovou výjimkou je galaxie NGC1052-DF2, kterou objevil z Yale a jeho spolupracovníci. Podle nich je to zhola nečekané. Temná hmota je sice neviditelná a záhadná, přesto ale bývá dominantním znakem každé galaxie. Odborníci Pieter van Dokkum mají po celá desetiletí za to, že se galaxie rodí v chuchvalcích temné hmoty, která svým působením přitahuje plyn, z něhož pak vznikají hvězdy a nakonec celé galaxie. Nově objevená galaxie NGC1052-DF2 teď ale poněkud vzdoruje standardním představám o soužití galaxií s temnou hmotou.

Výzkum, který v těchto dnech publikoval časopis Nature, vychází z dat, která pořídily teleskopy Gemini North a Observatoř W. M. Kecka na Havaji, Hubbleův vesmírný teleskop, a další zařízení. Galaxie NGC1052-DF2 je veliká a zároveň velmi slabě září, díky čemuž ji vědci určili jako ultra-difúzní galaxii (Ultra-diffuse galaxy). Tyto galaxie jsou překvapivě běžné, ačkoliv byly objeveny velmi nedávno, teprve v roce 2015. Zatím jsme ale nenašli žádnou takovou galaxii, v níž by kompletně scházela temná hmota.

Vlevo galaxie NGC1052-DF2, vpravo detailní snímek jedné z hvězdokup. Kredit: Gemini Observatory / NSF / AURA / W.M. Keck Observatory / Jen Miller / Joy Pollard.

Detailní analýzy galaxie NGC1052-DF2 ukázaly, že se její kulové hvězdokupy pohybují mnohem pomaleji, než by měly. Čím pomaleji se pohybují objekty v takovém systému, tím nižší má systém hmotnost. Výpočty týmu van Dokkuma říkají, že v tomto zcela výjimečném případě hmotnost galaxie plně odpovídá tomu, co vidíme – tedy hvězdám. V galaxii už tedy nemůže být prakticky nic jiného, tedy ani temná hmota.

Eliptická galaxie NGC 1052. Kredit: CGS.

Pokud van Dokkum a jeho spolupracovníci něco nespletli, tak je temnou hmotu možné oddělit od galaxie. Což taky mimo jiné potvrzuje, že něco jako temná hmota zřejmě skutečně existuje, když je možné to oddělit. Zatím ale vůbec není jasné, jak by k tomu mohlo dojít. Galaxie NGC1052-DF2 je zcela mimo stávající teorie o vzniku a vývoji galaxií.

Nicméně, Van Dokkum a spol. mají určitou stopu, která by snad mohla pomoci unikátní případ galaxie NGC1052-DF2 vysvětlit. Tahle galaxie, která je vlastně docela blízko, asi 65 milionů let od nás, se nachází ve společenstvu galaxií, kterému vévodí obrovská eliptická galaxie NGC 1052 ze souhvězdí Velryby. Když vznikala takhle eliptická galaxie, tak to mohlo být velmi bouřlivé a dramatické. Lze si prý představit, že přitom galaxie NGC1052-DF2 mohla přijít o temnou hmotu, i když zatím přesně nevíme jak. Je to každopádně pozoruhodný objev a na galaxii NGC1052-DF2 se teď soustředí pozornost mnoha astrofyziků a lovců temné hmoty.

Video:  Forming Massive Galaxies - Pieter van Dokkum


Literatura
Gemini observatory 21. 3. 2018, Nature 555: 629–632.