GALAKSIJE postoje u različitim oblicima i veličinama, ali osnovna struktura je uglavnom ista. U središtu se obično nalazi velika crna rupa, a unaokolo hrpa zvijezda, plina te ogromna količina tamne tvari koja služi kao ljepilo za sve te sastavnice. Mada je tamna tvar - tamna, galaksiju osvjetljavaju zvijezde, plin i zagrijani materijal.
Međutim, to ne vrijedi za novootkrivenu patuljastu galaksiju udaljenu od nas 94 milijuna svjetlosnih godina. FAST J0139+4328 naime ne emitira nikakvu vidljivu svjetlost. Radi se o takozvanoj tamnoj galaksiji koja je skoro u potpunosti, osim malog broja zvijezda, sastavljena od tamne tvari.
"Otkrili smo dokaze koji ukazuju da je FAST J0139+4328 izolirana tamna patuljasta galaksija. Ovo je prvi put da je takva galaksija otkrivena u obližnjem svemiru", navode astronomi iz Kineske akademije znanosti.
Misterij tamne tvari
Tamna tvar je naziv za materiju u svemiru koja ne emitira niti reflektira elektromagnetsko zračenje, zbog čega je ne možemo vidjeti. Ona je za sada najbolje objašnjenje za problem nedostatka vidljive gravitacijske sile potrebne da se galaksije održe na okupu.
Naime, nema dovoljno vidljive tvari za masu koja je potrebna za vezanje zvijezda u galaksiju ili galaksija u galaktičke skupove. Kada ne bi postojalo tamne tvari, galaksije bi se ponašale drugačije ili se uopće ne bi formirale. Vjerojatno bi se raspršile da ih gravitacijom ne "lijepi" neki nevidljivi faktor.
Tamna tvar je zapravo dobro osmišljen naziv za nešto što je nama skoro pa nedokučivo. O njoj ne znamo puno. Izgleda da ne emitira zračenje koje možemo detektirati trenutnom tehnologijom i da ne stupa u interakciju s normalnom materijom ni na koji drugi način osim putem gravitacije.
Međutim, i teorija tamne tvari ima svojih nedostataka. Jedan od problema je neslaganje između simulacija distribucije tamne tvari u svemiru i broja patuljastih galaksija koje kruže oko onih većih. U svemiru je mnogo manje patuljastih galaksija nego što to predviđaju simulacije.
Potraga za tamnom galaksijom
Istina, moguće je da neke od njih ne možemo detektirati jer se uglavnom sastoje od plina i tamne tvari. Kada bismo u svemiru pronašli dovoljan broj takvih galaksija, bio bi riješen glavni problem oko postojanja tamne tvari (dobro, osim onoga da je ne možemo vidjeti i da ne znamo o čemu se zapravo radi).
Idealan kandidat za takve tamne galaksije bi bio izoliran, odnosno lebdio sam u svemiru, kako ga ne bismo mogli zamijeniti za neki drugi objekt. Stoga su kineski znanstvenici krenuli u potragu za takvom strukturom; što nije bio lak zadatak s obzirom na to da je praktički nevidljiva.
Pomoću teleskopa FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) su u međugalaktičkom prostoru tražili radioemisije velikih oblaka neutralnog atomskog vodika (HI) koje su u skladu s karakteristikama galaksije. I uspjeli. Na udaljenosti od 94 milijuna svjetlosnih godina uočili su radiovalove oblaka HI koji su bili u skladu s izgledom rotirajuće galaksije.
Pritom nisu uočili nikakvu vidljivu svjetlost. Naknadna promatranja u infracrvenom i ultraljubičastom zračenju otkrila su slabašne mrlje ponekih zvijezda. Prilikom analize podataka astronomi su izračunali da galaksija ima gornju granicu od 690.000 zvijezda solarne mase i HI od 83 milijuna solarnih masa. Ukupna barionska masa galaksije iznosila je oko 110 milijuna solarnih masa.
Čeka se dodatna provjera
No to je samo maleni djelić totalne mase FAST J0139+4328. Znanstvenici su izračunali brzinu rotacije ove galaksije te ustanovili da njena ukupna masa iznosi 5.1 milijardu solarnih. To bi značilo da tamna tvar sačinjava 98% galaksije.
Naravno, sada ovo otkriće treba potvrditi neovisni tim stručnjaka, kako bi se sa sigurnošću pokazalo da se radi o tamnoj galaksiji. Naime, 2016. su znanstvenici ustanovili da se galaksija Dragonfly 44 sastoji od 99.99% tamne tvari. No četiri godine kasnije, nakon detaljnije obrade podataka, utvrđeno je da se u njoj nalazi mnogo manji udio tamne materije.
Istraživanje naziva Discovery of an isolated dark dwarf galaxy in the nearby universe će uskoro biti objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters.