Objev záhadné „temné galaxie“
V galaxii známé jako VIRGOHI21 se nenašlo předpokládané množství hvězd. To znamená, že v mezihvězdném vodíkovém oblaku nebylo „odstartováno“ formování hvězd a jedná se o doposud jediný známý příklad „temné galaxie“.
Galaxie jsou podle současných teorií složeny z normální nebo baryonické hmoty a hypotetické temné hmoty, která zatím nebyla přímo pozorována, pouze detekována na základě gravitačního působení. V galaxii VIRGOHI21 astronomové objevili mnohem méně „normální“ hmoty než očekávali. To je možná důvod, proč jsou některé galaxie od počátku „nepodařené“ - proč se v nich nedokázaly tvořit hvězdy.
„Temná galaxie“ VIRGOHI21 leží ve vzdálenosti 50 miliónů sv.l. od Země v souhvězdí Panny (Virgo). Bez svítících hvězd ji nelze přímo pozorovat. Vodíkový galaktický oblak lze „spatřit“ pouze pomocí radioteleskopů nebo nepřímo na základě gravitace.
Na radiovém snímku je dobře viditelný proud neutrálního vodíku mezi galaxií NGC 4254 (vlevo nahoře) a temnou galaxií VIRGOH121 (vpravo uprostřed). Galaxie NGC 4262 je vlevo dole. (Kredit: R Minchin/Arecibo Observatory/Cardiff U/Isaac Newton Telescope/WSRT)
Podle nových výzkumů je za „pokřivení“ galaxie NGC 4254 zodpovědná gravitace VIRGOHI21. Dříve se předpokládalo, že to způsobuje sousední galaxie NGC 4262. Ale objev VIRGOHI21 v roce 2005 poskytl pravděpodobně první důkaz, že „temné galaxie“ existují.
Někteří vědci je přesvědčeni, že VIRGOHI21 je pouze „vytržený“ oblak ze sousední galaxie NGC 4254. O to se měla postarat vedlejší galaxie NGC 4262 a to rychlostí 900 km/s. Skutečně jedno spirální rameno galaxie NGC 4254 je zatočeno směrem k VIRGOHI21, což podporuje myšlenku spojení mezi těmito dvěma galaxiemi. Ale Robert Minchin (Arecibo Observatory, Puerto Rico, Portoriko) s těmito „pirátskými“ teoriemi nesouhlasí. Tvrdí, že „pokud by vodík v VIRGOHI21 byl vytažen ze sousední galaxie, stejným způsobem by měly být vytaženy i hvězdy“.
Proto astronomové pomocí HST (Hubble Space Telescope) pozorují část oblohy o rozměrech 50 000 x 50 000 sv.l. a zkoumají rozložení vodíku v galaktickém oblaku. Našli pouze 119 rudých obrů. Takové množství hvězd odpovídá typickému mezigalaktickému prostoru o stejné velikosti. Je to 3krát méně než předpokládají teorie nebeských „trosek“.
Minchin zkoumal animace „temné galaxie“ VIRGOHI21 a jejích dvou galaktických sousedů NGC 4254 a NGC 4262 a to z různých pohledů. Je přesvědčen, že spirální rameno galaxie NGC 4254 bylo vytvořeno vlastní gravitací. Dospěl k tomu po objevu vodíkových emisí pomocí radioteleskopů WSRT (Westerbork Synthesis Radio Telescope) v Nizozemsku.
Nová měření s vysokým rozlišením z WSRT ukazují, že se opravdu jedná o samostatný objekt. To vylučuje předchozí teorie, které tvrdily, že rotace VIRGOHI21 je pouhá iluze způsobená dvěma procházejícími oblaky mezigalaktického plynu.
Potvrdila se záhada předchozích studií. Pokud by galaxii tvořila „normální“ hmota, její hmotnost by musela být asi 100 miliónů hmotností Slunce. Ale hmotnost temné hmoty v galaxii, odvozená z rychlosti rotace vodíkového oblaku, je nejméně 100krát větší. Tento poměr je mnohem vyšší než astronomové očekávali – u ostatních galaxií je temné hmoty „pouze“ 10krát více než obyčejné. „Přesto, že se jedná o temnou galaxii, počet baryonů je příliš nízký,“ říká Michael Merrifield (University of Nottingham, Velká Británie), který není členem Minchinova týmu.
Minchin ví, že tuto galaktickou hádanku může vyřešit pouze větší počet zkoumaných „vzorků“ s charakteristickými vlastnostmi VIRGOHI21. Proto se Arecibo a dalším radioobservatoře zaměřily na hledání „temných galaxií“.