U nevjerovatnom poduhvatu gravitacijskog istraživanja, astronomi su otkrili tajanstvenu, gustu nakupinu nevidljive materije unutar galaksije čijoj je svjetlosti trebalo 7,3 milijarde godina da stigne do Zemlje.
Radi se o najmanjem objektu ikada otkrivenom putem gravitacije na tako velikim kosmičkim udaljenostima i to oko stotinu puta manjeg od svih prethodno uočenih, piše Science Alert.
Šta tačno predstavlja ova nakupina, zasad ostaje otvoreno pitanje, ali je poznato da ima masu otprilike milion puta veću od mase Sunca, što je izuzetno malo s obzirom na udaljenost na kojoj je otkrivena.
Posmatranja svemira pokazuju da postoji nešto što ne emituje svjetlost, ali djeluje na okolinu isključivo putem gravitacije. Tu pojavu nazivamo tamnom tvari, a njena struktura, da li je glatka ili “zrnasta”, mogla bi pomoći naučnicima da razjasne njenu prirodu.
Budući da tamna tvar ne zrači, njeno mapiranje je izuzetno teško. Međutim, gravitacija omogućava zaobilazni pristup. Sve što ima masu zakrivljuje prostor-vrijeme oko sebe. Kada svjetlost iz udaljene galaksije prolazi kroz zakrivljeni prostor bliže galaksije, ona do nas stiže iskrivljena, rastegnuta i uvećana, pojava poznata kao gravitacijska leća.
Ovaj efekt omogućava astronomima da “vide” strukture svemira koje bi inače bile nevidljive i da procijene raspored mase unutar galaksije koja djeluje kao leća.
Astrofizičar Devon Powell iz Instituta Max Planck za astrofiziku i njegov tim fokusirali su se na poznati sistem gravitacijskih leća nazvan JVAS B1938+666.
Sistem se sastoji od prednje galaksije udaljene 7,3 milijarde svjetlosnih godina i pozadinske galaksije udaljene oko 10,5 milijardi svjetlosnih godina. Svjetlost pozadinske galaksije je, zbog gravitacijskog djelovanja bliže galaksije, rastegnuta u četiri slike.
Unutar jedne od tih slika, svijetlog luka svjetlosti, istraživači su uočili neobično suženje, koje nije mogla izazvati sama galaksija-leća. Zaključili su da iza toga stoji dodatna, nevidljiva nakupina mase, a nalaz je potvrđen s visokim stepenom pouzdanosti.
“Od prve slike visoke rezolucije odmah smo primijetili suženje u gravitacijskom luku, bilo je jasno da smo na tragu nečega”, rekao je John McKean sa Univerziteta u Groningenu. “Samo još jedna mala nakupina mase između nas i udaljene galaksije mogla je izazvati taj efekt.”
Ova masa ne emituje nikakvu svjetlost, ni u optičkim, ni u radio, ni u infracrvenim talasima. Potpuno je tamna, ili jednostavno preslaba da bi je naši instrumenti otkrili.
Postoji nekoliko mogućih objašnjenja: mogla bi biti nakupina tamne tvari ili patuljasta galaksija koja emituje premalo svjetlosti da bi se detektovala.
Obje hipoteze trenutno su jednako vjerovatne, a bit će potrebna dodatna istraživanja kako bi se utvrdilo o čemu se tačno radi.
“S obzirom na osjetljivost naših podataka, očekivali smo da ćemo pronaći barem jedan tamni objekt, pa je ovo otkriće u skladu s ‘teorijom hladne tamne tvari’, koja objašnjava način na koji se galaksije formiraju,” pojasnio je Powell.
“Sada, kada smo pronašli jedan takav objekt, postavlja se pitanje možemo li pronaći više njih i da li će se njihova učestalost slagati s našim modelima.”