Сви знају да су галаксије огромне колекције звезда. Једна галаксија може садржати стотине милијарди њих. Али постоји врста галаксије која нема звезде. То је тачно: нула звезда.
Ове галаксије се називају Тамне галаксије, или Галаксије тамне материје. И уместо да се састоје од звезда, оне се углавном састоје од Мрачне материје. Теорија предвиђа да би у ореолу требало бити много ових патуљастих тамних галаксија око „редовних“ галаксија, али пронаћи их је тешко.
Сада, у новом раду који ће бити објављен у Астрофизичком часопису, Иасхар Хезавех са Универзитета Станфорд у Калифорнији, и његов тим колега најављују откривање једног таквог објекта. Тим је користио побољшане могућности велике милиметарске матрице Атацамас да испита Аинстеинов прстен, назван тако јер је Еинстеинова теорија опште релативности предвиђала овај феномен много пре него што је један примећен.
Ајнштајнов прстен је када огромна гравитација блиског објекта изобличава светлост из много удаљенијег објекта. Делују слично као сочиво у телескопу или чак у пару наочара. Маса чаше у сочиву усмерава долазну светлост на тај начин да се удаљени предмети повећавају.
Аинстенови прстенови и гравитациона сочива омогућавају астрономима да проучавају изузетно удаљене објекте, гледајући их кроз гравитационо сочиво. Али они такође омогућавају астрономима да сазнају више о галаксији која делује као сочиво, што се и десило у овом случају.
Ако би стаклена сочива имала ситне водене мрље, те би мрље додале малу количину изобличења на слици. То се догодило у овом случају, осим микроскопских капи воде на сочиво, изобличења су проузрокована ситним патуљастим галаксијама која се састоје од Мрачне материје. „Те невидљиве предмете можемо пронаћи на исти начин на који видите капљице кише на прозору. Знате да су тамо зато што искривљују слику позадинских објеката ", објаснио је Хезавех. Разлика је у томе што вода изобличава светлост рефракцијом, док материја искривљује светлост гравитацијом.
Како је АЛМА постројење повећавало своју резолуцију, астрономи су проучавали различите астрономске објекте како би тестирали његове могућности. Један од тих објеката био је и СДП81, гравитациона сочива на горњој слици. Док су испитивали удаљенију галаксију коју је СДП81 заложио, открили су мања изобличења у прстену удаљене галаксије. Хезавех и његов тим закључују да ове дисторзије сигнализирају присуство Патуљасте тамне галаксије.
Али зашто је све ово важно? Јер у Универзуму постоји проблем, или бар у нашем разумевању истог; проблем нестале масе.
Наше разумевање формирања структуре Универзума је прилично чврсто, барем у већем обиму. Предвиђања заснована на овом моделу слажу се са запажањима космичке микроталасне позадине (ЦМБ) и групирањем галаксија. Али наше разумевање се некако руши када је у питању структура мањег обима Универзума.
Један пример нашег неразумевања у овој области је оно што је познато као Проблем несталих сателита. Теорија предвиђа да би у ореолу тамне материје која окружује галаксије требало да постоји велика популација такозваних субхало објеката. Ови предмети могу се кретати од ствари великих од Магелланских облака до много мањих објеката. У посматрањима Локалне групе, постоји изражен дефицит ових објеката, у износу од фактора 10, у поређењу са теоријским предвиђањима.
Будући да их нисмо пронашли, мора се догодити једна од две ствари: или смо бољи у њиховом проналажењу, или смо променили своју теорију. Али чини се да је прерано модификовати наше теорије о структури Универзума, јер нисмо нашли нешто што је, по својој природи, тешко пронаћи. Због тога је ова најава толико важна.
Посматрање и идентификација једне од тих патуљастих тамних галаксија требало би отворити врата још више. Кад се поново пронађу, можемо почети да градимо модел њихове популације и дистрибуције. Дакле, ако се у будућности нађе више ових патуљастих тамних галаксија, то ће постепено потврдити наше претерано схватање формирања и структуре Универзума. И то ће значити да смо на правом путу када је у питању разумевање улоге Дарк Маттера у Универзуму. Ако их не можемо пронаћи, а онај који је везан за ореол СДП81, испостави се да је аномалија, теоретски се вратио на плочу за цртање.
Било је потребно много коњских снага да би се открио Патуљасти тамни галакси везан за СДП81. Аинстеин прстенови попут СДП81 морају имати огромну масу да би извршили ефекат гравитационог сочива, док су патуљасте тамне галаксије сићушне у поређењу. То је класични проблем „игла у хрпи сијена“, а Хезавех и његов тим требали су огромне рачунарске снаге за анализу података из АЛМА.
АЛМА, и методологија коју су развили Хезавех и тим ће, надамо се, у будућности бацити више светлости на патуљасте тамне галаксије. Тим сматра да АЛМА има велики потенцијал да открије више ових хало објеката, што би заузврат требало да побољша наше разумевање структуре Универзума. Како кажу у закључку свог рада, „… запажања АЛМА могу значајно унапредити наше разумевање обиља подструктуре тамне материје.“
