Το μυστήριο της σκοτεινής ύλης – γαλαξίες σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας

Οι άνθρωποι συνήθιζαν να σκέφτονται ότι οι ουρανοί ήταν ένα τεράστιο ρολόι, με τους πλανήτες και τους δορυφόρους να κινούνται σε κυκλικές τροχιές σαν ένα τεράστιο κοσμικό ρολόι. Οι πρόσφατες εξελίξεις έχουν δείξει ότι αυτά τα αστρικά μηχανήματα είναι πολύ πιο αχανή από ό,τι είχαμε κάποτε υποψιαστεί – ακόμη και ο Γαλαξίας μας έχει δορυφόρους, μίνι-γαλαξίες σε τροχιά γύρω του, ενώ ορισμένοι από αυτούς θα μπορούσαν να είναι πράγματι πολύ ενδιαφέροντες.

Παρά το γεγονός ότι η σκοτεινή ύλη ούτε εκπέμπει ούτε απορροφά το φως, οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν την βαρυτική επίδραση της πάνω στη συνηθισμένη ύλη και πιστεύουν ότι αποτελεί περίπου το 85 τοις εκατό της συνολικής μάζας του σύμπαντος. Η ανακάλυψη εξαιρετικά εξασθενημένων γαλαξιών, όπως ο Segue 1, που είναι γεμάτος με σκοτεινή ύλη, παρέχει ενδείξεις για το πώς σχηματίστηκαν και εξελίσσονται οι γαλαξίες, ιδίως σε μικρότερες κλίμακες.

Όμως, παρά τον μικρό αριθμό των ορατών άστρων, ο γαλαξίας Segue 1 έχει σχεδόν χίλιες φορές μεγαλύτερη μάζα από ό,τι φαίνεται, πράγμα που σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του πρέπει να προέρχεται από τη σκοτεινή ύλη, σύμφωνα με τους ερευνητές.

"Είμαι ενθουσιασμένος για αυτό το αντικείμενο”, δήλωσε η Marla Geha, καθηγήτρια αστρονομίας στο Yale και βασικός συντάκτης της δημοσιευμένης εργασίας.. "Ο Segue 1 είναι το πιο ακραίο παράδειγμα ενός γαλαξία που περιέχει μερικές εκατοντάδες αστέρια μόνο, αλλά έχει ένα σχετικά μεγάλο βάρος."

Η Geha, μαζί με τον συνάδελφό της, Josh Simon στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, παρατήρησε το ήμισυ περίπου των νάνων δορυφόρων γαλαξιών, που περιστρέφονται γύρω από τον Γαλαξία μας. Αυτά τα αντικείμενα είναι τόσο αμυδρά και περιέχουν τόσο λίγα αστέρια, που αρχικά είχαν σκεφτεί ότι ήταν είναι σφαιρωτά σμήνη – σμήνη αστέρων πολύ στενά συνδεδεμένων, που επίσης είναι σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας. Όμως, αναλύοντας το φως που προέρχεται από τα αντικείμενα αυτά, χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη, οι Geha και Simon έδειξαν ότι αυτά τα αντικείμενα είναι στην πραγματικότητα γαλαξίες, αν και πολύ αμυδροί.

Εξετάζοντας μόνο το φως που εκπέμπεται από αυτούς τους εξαιρετικά εξασθενημένους γαλαξίες, η Geha και οι συνεργάτες της, ανέμεναν να έχουν αντίστοιχα χαμηλές μάζες. Αντιθέτως, ανακάλυψαν ότι έχουν από 100 έως 1000 φορές μεγαλύτερη μάζα από ό,τι φαίνεται. Η αόρατη σκοτεινή ύλη, όπως είπαν, πρέπει να καλύπτει αυτή τη διαφορά.

Γνωρίζουμε τώρα, περίπου, δύο δωδεκάδες από αυτούς τους γαλαξίες δορυφόρους. Ένας από τους πιο πρόσφατους είναι ο "Segue 1", που αποκαλύφθηκε από την Ψηφιακή Έρευνα Sloan (SDSS), του οποίου ο εξαιρετικά χαμηλός φωτισμός του ως προς την μάζα του, τον καθιστά μία ιδιαίτερα σημαντική κοσμική ανακάλυψη. Παρά το γεγονός ότι έχει μάζα σαν ένα εκατομμύριο ήλιους, οι αστρονόμοι αντιλήφθηκαν μόνο 200 περίπου άστρα. Νομίζουν δε οι ερευνητές ότι η τεράστια ποσότητα της σκοτεινής ύλης μέσα σε αυτόν τον γαλαξία, κάτι δείχνει, κάτι άγνωστό σε μας.

Η Marla Geha και οι συνεργάτες της πιστεύουν λοιπόν ότι πρόκειται για ένα γαλαξία που αποτελείται κυρίως από σκοτεινή ύλη.

Η έρευνα Sloan έχει κάνει δυνατές πολλές τέτοιες παρατηρήσεις, διαλέγοντας αντικείμενα στον ουρανό που έχουν την κακή συμπεριφορά να μην ακτινοβολούν αρκετά, παρά το γεγονός ότι έχουν μικρά νεογέννητα άστρα. Αυτοί οι μίνι-γαλαξίες καθώς και άλλα παλαιότερα αφανή αντικείμενα προσφέρουν έναν πλούτο στοιχείων για τον σχηματισμού των γαλαξιών, την εξέλιξη, ακόμη και τη σύνθεση του ίδιου του σύμπαντος.