מאז שנות השישים הניחו האסטרופיסיקאים כי בנוסף לכל העניין שאנו יכולים לראות, היקום מלא גם במסה מסתורית ובלתי נראית. מכונה "חומר אפל", הוצע להסביר את "המיסה החסרה" של היקום, ונחשב כיום כחלק מהותי ממנו. לא זו בלבד שתיאוריות מהוות כ 80% - ממסה של היקום, הוא גם האמין כי מילא תפקיד חיוני ביצירת הגלקסיות והתפתחותן.
עם זאת, ממצא אחרון עשוי לזרוק את כל הפרספקטיבה הקוסמולוגית הזו לצדדים. מבוסס על תצפיות שנעשו באמצעות NASA / ESA טלסקופ החלל האבל ומצפות תצפית אחרות ברחבי העולם, אסטרונומים מצאו גלקסיה סמוכה (NGC 1052-DF2) שלא נראה שיש בה חומר אפל. אובייקט זה הוא ייחודי בקרב גלקסיות שנחקרו עד כה, ויכול לכפות הערכה מחודשת של המודלים הקוסמולוגיים השולטים שלנו.
המחקר שמפרט את ממצאיהם, שכותרתו "גלקסיה חסרה חומר אפל", הופיע לאחרונה בכתב העת טבע. בראשותו של פיטר ואן ד'אקום מאוניברסיטת ייל, המחקר כלל גם חברים ממכון מקס פלאנק לאסטרונומיה, אוניברסיטת סן חוזה סטייט, מצפה הכוכבים של אוניברסיטת קליפורניה, אוניברסיטת טורונטו והמרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן.
לצורך המחקר, התייעץ הצוות בנתונים ממערך הטלפוטו של שפירית (DFA) ששימש לזיהוי NGC 1052-DF2. מבוסס על נתונים מ- האבל, הצוות הצליח לקבוע את מרחקו - 65 מיליון שנות אור ממערכת השמש - כמו גם את גודלו והבהירות שלו. בנוסף, הצוות גילה כי NGC 1052-DF52 גדול מכביש החלב אך מכיל כ -250 כוכבים פחות, מה שהופך אותה לגלקסיה אולטרה מפוזרת.
כפי שהסביר ואן-דוכום, NGC 1052-DF2 כה מפוזר שהוא שקוף במהותו. "ביליתי שעה רק בהיתי בתמונה הזו," הוא אמר. "הדבר הזה מדהים: נפיחה ענקית כל כך דלילה שאתה רואה את הגלקסיות שמאחוריה. זו ממש גלקסיה שנראית דרך ".
באמצעות נתונים של סקר השמיים הדיגיטליים Sloan (SDSS), מצפה הכוכבים תאומים ומצפה הכוכבים, החוקר בחן את הגלקסיה ביתר פירוט. על ידי מדידת התכונות הדינמיות של עשרה אשכולות כדוריים המקיפים את הגלקסיה הצוות הצליח להסיק ערך עצמאי ממסת הגלקסיה - הדומה למסת הכוכבים בגלקסיה.
זה הוביל את הצוות למסקנה כי NGC 1052-DF2 מכיל לפחות פי 400 חומר אפל ממה שחזוי לגלקסיה המונית שלה, או בכלל לא. ממצא כזה חסר תקדים בתולדות האסטרונומיה המודרנית והתרסה את כל התחזיות. כפי שהסביר אליסון מריט - אסטרונום מאוניברסיטת ייל, מכון מקס פלאנק לאסטרונומיה ומחבר משותף לעיתון:
בדרך כלל מאמינים כי חומר אפל הוא חלק בלתי נפרד מכל הגלקסיות - הדבק המחזיק אותם זה בזה והפיגומים שבבסיסו הם בנויים ... אין תיאוריה שמנבאת סוגים אלה של גלקסיות - איך אתה הולך בעצם ליצור אחד מהדברים האלה לא ידוע לחלוטין. "
"חומר בלתי נראה ומסתורי זה הוא ללא ספק ההיבט הדומיננטי ביותר בכל גלקסיה. מציאת גלקסיה ללא שום דבר אינה צפויה לחלוטין; זה מאתגר רעיונות סטנדרטיים של אופן הפעולה של הגלקסיות, "הוסיף ואן Dokkum.
עם זאת, חשוב לציין כי גילוי גלקסיה ללא חומר אפל אינו מפריך את התיאוריה לפיה קיים חומר אפל. למען האמת, זה רק מדגים שחומר אפל וגלקסיות מסוגלים להיות נפרדים, מה שעלול אומר שחומר אפל מחויב לחומר רגיל באמצעות שום כוח שאינו כוח המשיכה. ככאלה, זה יכול למעשה לעזור למדענים לשכלל את התיאוריות שלהם לגבי חומר אפל ותפקידו ביצירת הגלקסיה ובאבולוציה.
בינתיים, לחוקרים כבר יש כמה רעיונות מדוע חסר חומר אפל ב- NGC 1052-DF2. מצד אחד זה יכול היה להיות תוצאה של אירוע קטציסטי, בו לידתו של המון כוכבים מאסיביים סחפה את כל הגז והחומר האפל. מצד שני, צמיחת הגלקסיה האליפטית המאסיבית הסמוכה (NGC 1052) לפני מיליארדי שנים יכולה הייתה למלא תפקיד במחסור זה.
עם זאת, תיאוריות אלה אינן מסבירות כיצד נוצרה הגלקסיה. כדי לטפל בכך, הצוות מנתח תמונות שצילם האבל של 23 גלקסיות אולטרה-דיפוזיות אחרות עבור גלקסיות יותר חסרות חומר אפל. כבר מצאו שלושה שנראים דומים ל- NGC 1052-DF2, מה שיכול להצביע על כך שגלקסיות חסרות חומר אפל יכולות להופיע שכיחה יחסית.
אם הממצאים האחרונים הללו מדגימים משהו, זה שהיקום הוא כמו בצל. בדיוק כשאתה חושב שיש לך את זה, אתה קולט אחורה שכבה נוספת ומגלה מערכת חדשה לגמרי של תעלומות. הם גם מדגימים כי לאחר 28 שנות שירות נאמן, טלסקופ החלל האבל הוא עדיין מסוגל ללמד אותנו דברים חדשים. דבר טוב גם כי ההשקה של ממשיכו עוכבה עד 2020!
