Astronomowie zidentyfikowali obiekt AGC 322753, który może być rzadką ciemną galaktyką — ogromnym zbiorem neutralnego wodoru, w którym nie widać gwiazd ani typowej poświaty galaktycznej. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Gaz bez gwiazd
AGC 322753 znajduje się około 310 milionów lat świetlnych od Ziemi. Zawiera około 2 miliardów mas Słońca neutralnego wodoru, a sygnał radiowy sugeruje, że gaz może tworzyć obracający się dysk.
Problem polega na tym, że w głębokich zdjęciach optycznych nie widać odpowiadającego mu blasku. To sprawia, że obiekt jest kandydatem na ciemną galaktykę: układ zawierający bardzo mało gwiazd albo — co byłoby jeszcze bardziej zaskakujące — żadnych.
Jak znaleźć niewidzialną galaktykę?
Neutralny wodór emituje fale radiowe o długości 21 centymetrów. Teleskopy radiowe mogą wykryć ten sygnał nawet wtedy, gdy obiekt nie świeci w świetle widzialnym. Naukowcy porównali katalog ALFALFA, opracowany na podstawie danych z radioteleskopu Arecibo, z pomiarami chińskiego FAST.
Wśród 13 pasujących źródeł szczególną uwagę przyciągnęło AGC 322753. Dwa niezależne pomiary zgodziły się co do prędkości i kształtu sygnału, co zmniejsza ryzyko, że astronomowie obserwowali zakłócenia radiowe.
Oba sygnały miały także podwójny szczyt. Taki wzór może powstawać, gdy gaz obraca się w dysku: jedna część obiektu zbliża się do nas, a druga oddala. Nie oznacza to jeszcze pełnej mapy dysku, ale wskazuje na uporządkowaną strukturę.
Dlaczego nie ma gwiazd?
Zwykle duże zasoby zimnego gazu prowadzą do powstawania gwiazd. Tymczasem AGC 322753 zawiera więcej wodoru, niż przewidują obecne modele dla całkowicie pozbawionej gwiazd galaktyki.
Astronomowie rozważają kilka możliwości. Gaz mógł zostać wyrwany z galaktyki podczas zderzenia lub bliskiego przelotu innego obiektu. Możliwe też, że otoczenie uniemożliwia gazowi schłodzenie się i skondensowanie w gwiazdy. Nie można też wykluczyć, że gwiazdy istnieją, lecz są zbyt słabe, by dostrzec je obecnymi instrumentami.
Na podstawie testów ze sztucznie dodawanymi galaktykami badacze oszacowali, że masa gwiazd w AGC 322753 nie powinna przekraczać około 50 milionów mas Słońca. Oznacza to, że obiekt zawiera co najmniej 40 razy więcej neutralnego wodoru niż gwiazd.
Co to mówi o galaktykach?
Ciemne galaktyki są ważnym testem naszych modeli powstawania struktur we Wszechświecie. Pokazują, że sama obecność dużych ilości gazu nie gwarantuje intensywnych procesów gwiazdotwórczych — kluczowa jest także grawitacja, ciemna materia i warunki w otoczeniu obiektu.
Jeśli dalsze obserwacje potwierdzą naturę AGC 322753, pomoże to zrozumieć, jak galaktyki mogą istnieć w stanie niemal całkowitej ciemności. To również przypomnienie, że niebo obserwowane tylko w świetle widzialnym pokazuje jedynie część kosmicznej rzeczywistości.
Co dalej?
Zespół będzie potrzebował głębszych obserwacji optycznych i dodatkowych pomiarów radiowych. Szczególnie cenne byłyby dane pozwalające zbadać ruch gazu w większym detalu oraz poszukać bardzo słabych gwiazd lub pozostałości dawnych zderzeń galaktyk.
AGC 322753 nie jest jeszcze potwierdzoną ciemną galaktyką, lecz jednym z najbardziej intrygujących kandydatów. Jeśli okaże się naprawdę niemal pozbawiony gwiazd, stanie się ważnym obiektem do badania granic formowania się galaktyk.
Źródła
Główne źródło:
- Marco Monaci i in., AGC 322753: A dark galaxy candidate detected by ALFALFA and FASHI,
Źródło kontekstowe:
Opracowanie: Agnieszka Nowak
