Nová štúdia Spitzerovho vesmírneho teleskopu agentúry NASA naznačuje, že galaxie sa tvoria v zhlukoch temnej hmoty. Tento nový prieskum Spitzer zistil, že množstvo temnej hmoty obklopujúcej vzdialené galaxie je prekvapivo konzistentné.
Začnite s množstvom a množstvom tmavej hmoty, potom vmiešajte plyn. Nechajte zmes chvíľu chvíľu sedieť a z cesta by mala vystúpiť galaxia.
Tento jednoduchý recept na pečenie galaxií nie je možné vykonávať doma, ale odráža to, čo sa astronómovia učia o formovaní galaxií. Rovnako ako pečenie chleba s droždím je pre rast galaxie potrebná záhadná látka vo vesmíre nazývaná temná hmota.
Nová štúdia Spitzerovho vesmírneho teleskopu agentúry NASA vylepšuje to, čo je známe o tejto základnej zložke galaxií. Naznačuje to, že nie je potrebná iba tmavá hmota, ale pred tým, ako sa môže vytvoriť galaxia, musí byť prítomné minimálne množstvo materiálu. Nič menej by znamenalo žiadnu galaxiu - kozmický ekvivalent zlyhaného bochníka chleba.
"Galaxie sa rodia v obrovských zhlukoch temnej hmoty," uviedol Dr. Duncan Farrah z Cornell University v Ithaca v štáte N. Y. "Zistili sme, že veľkosť týchto zhlukov sa zdá byť pozoruhodne konzistentná. Farrah je hlavným autorom článku, ktorý popisuje toto a ďalšie zistenia v nedávnom čísle Astrofyzikálneho listu.
Ako už názov napovedá, tmavá hmota nevyžaruje žiadne svetlo, takže ju nemôže vidieť žiadny konvenčný ďalekohľad. Takzvaná normálna hmota, ktorá zahŕňa rastliny a ľudí a najrôznejšie vesmírne objekty, vydáva elektromagnetické žiarenie alebo svetlo. Vo vesmíre je asi päťkrát viac temnej hmoty ako normálna hmota.
Napriek tomu má temná hmota hmotu, čo znamená, že môže pôsobiť na normálne hmoty gravitačnými ťahmi.
„Temná hmota má gravitáciu, takže okrem„ normálneho “plynu vtiahne stále viac a viac temnej hmoty,“ uviedol spoluautor Dr. Jason Surace z Spitzer Science Center NASA v Kalifornskom technologickom inštitúte v Pasadene. "Vieme, že plyn nakoniec kondenzuje na hviezdy tvoriace galaxie, ale štúdia Spitzera naznačuje, že k tomu nedôjde, kým temná hmota nedosiahne kritickú masu."
Farrah a jeho kolegovia použili údaje z infračerveného extragalaktického prieskumu Spitzer Wide-area Infračervený extragalaktický výskum na štúdium stoviek vzdialených objektov nazývaných ultrafialové infračervené galaxie, ktoré sa nachádzajú miliardy svetelných rokov. Tieto mladé galaxie sú neuveriteľne jasné a sú plné prachu.
Vedci sa spočiatku snažili lepšie porozumieť tomu, ako sa mladé galaxie a temná hmota vyvíjajú a agregujú do obrovských zhlukov zrelých galaxií, ktoré dominujú v našom súčasnom vesmíre. "Možno si myslíte, že galaxie sú rozmiestnené náhodne po oblohe, ako napríklad hádzanie hrsti piesku na zem," uviedol Farrah. "Nie sú a dôvodom môže byť skutočnosť, že zhluky temnej hmoty okolo mladých galaxií sa navzájom priťahujú ako lepidlo."
Stanovením toho, ako pevne sa začali ultrafialové infračervené galaxie zhlukovať, dokázal Farrah a jeho kolegovia nepriamo zmerať, koľko je „lepidla“ temnej hmoty. Čím užšie je zoskupenie, tým tmavšia bola temná hmota. Tento výpočet vykonali pre dve série galaxií v rôznych vzdialenostiach od Zeme.
Vtedy si všimli niečo čudné. Pre každú galaxiu, ktorú študovali, bez ohľadu na to, ako ďaleko boli, sa zdalo, že obklopujú zhluky temnej hmoty približne rovnakej veľkosti, čo je ekvivalent 10 biliónov slnečných hmôt. Pretože astronómovia nenašli žiadne galaxie spojené s menej ako 10 biliónmi slnečných hmôt temnej hmoty, sú presvedčení, že toto množstvo musí byť minimom nevyhnutným na vytvorenie ultrafialovej infračervenej galaxie.
"Tieto zhluky temnej hmoty môžu byť ako semená, ktoré rodia tieto vzdialené galaxie," povedal Surace. "Podobné galaxie v našej blízkej vesmírnej podobe úplne iným spôsobom, takže to, čo sa učíme, sa vzťahuje na inú epochu v našom vesmíre, ďaleko za kozmickým časom."
To, či sa môžu podobným spôsobom objaviť aj iné typy galaxií, v astronómii pretrváva. Predchádzajúce štúdie o vysoko energetických galaxiách nazývaných kvazary naznačujú, že tieto objekty tiež potrebujú na rast minimálnu hmotu temnej hmoty. Iba v takom prípade nebolo počiatočné „cesto“ galaxií také husté, asi štyri až päť biliónov slnečných hmôt.
Zdá sa, že astronómovia budú musieť počkať trochu dlhšie, kým sa vesmír vzdá svojich najlepšie udržiavaných rodinných receptov.
Pôvodný zdroj: NASA News Release
