Утисак уметника о две галаксије које се сударају. Кредитна слика: ЕСО Кликните за увећање
Тамна материја је мистериозна супстанца која чини се да чини 25% масе Универзума. Европски астрономи су измерили количину тамне материје у неколико галаксија и открили су да је велики део њих ван равнотеже; њихови унутрашњи покрети су веома поремећени. То значи да су многе галаксије - чак 40% - недавно прошле кроз спајања или близу судара.
Проучавајући неколико десетина удаљених галаксија, међународни тим астронома утврдио је да су галаксије имале исту количину тамне материје у односу на звезде пре 6 милијарди година као и сада. Ако се потврди, ово сугерира много ближу интеракцију тамне и нормалне материје него што се раније вјеровало. Научници су такође открили да је чак 4 од 10 галаксија изван равнотеже. Ови резултати бацају ново светло на то како се галаксије формирају и развијају будући да је Универзум тек половина тренутног доба.
"То може значити да су судари и спајање важни у формирању и развоју галаксија", рекао је Францоис Хаммер из Париске опсерваторије, Француска и један од вођа тима.
Научници су били заинтересовани да сазнају како се галаксије које су далеко - тако виђене као што су биле свемири млађи - еволуирају у оне у близини. Конкретно, желели су да проуче важност тамне материје у галаксијама.
"Тамна материја, која чини око 25% Универзума, је једноставна реч за описивање нечега што стварно не разумемо", рекао је Хецтор Флорес, ко-вођа. „Из гледања како се врти галаксија, знамо да тамна материја мора бити присутна, јер би се иначе те гигантске структуре само растопиле.“
У оближњим галаксијама и у нашем Млечном путу по том питању астрономи су открили да постоји однос између количине тамне материје и обичних звезда: на сваки килограм материјала у звезди има отприлике 30 килограма тамне материје. Али да ли овај однос између тамне и обичне материје још увек постоји у прошлости Универзума?
Ово је захтевало мерење брзине у различитим деловима удаљених галаксија, прилично шкакљив експеримент: претходна мерења заиста нису била у стању да испитају ове галаксије довољно детаљно, пошто су морали да одаберу један прорез, тј. Један правац, преко галаксије.
Ствари су се промениле доступношћу мулти-објекта ГИРАФФЕ спектрографа, који је сада инсталиран на 8,2-метарском телескопу у Куеиену, ЕСО-овом врло великом телескопу (ВЛТ) у Опсерваторију Паранал (Чиле).
У једном режиму, познатом као „3-Д спектроскопија“ или „интегрисано поље“, овај инструмент може добити истовремено спектар мањих подручја проширених објеката попут галаксија или маглина. За то, 15 снопа влакана који се могу користити, такозване Интеграл Фиелд Унит (ИФУ), прим. ЕСО ПР 01/02, користе се за израду детаљних мерења удаљених галаксија. Сваки ИФУ је микроскопски, најсавременији дводимензионални низ сочива са отворима 3 к 2 арцсец2 на небу. Она је попут ока инсекта, са двадесет микро-сочива спојених са оптичким влакнима које светлост бележе у свакој тачки у пољу до улаза на спектрограф.
"ГИРАФФЕ на ЕСО-овом ВЛТ-у је једини инструмент на свету који је у стању да истовремено анализира светлост која долази из 15 галаксија које покривају видно поље готово једнако велико као и пун месец", рекао је Матхиеу Пуецх, водећи аутор једног рада који представља резултата. „Свака галаксија посматрана у овом моду је подељена на континуирано мања подручја где се спектри добијају истовремено.“
Астрономи су користили ГИРАФФЕ за мерење брзинских поља неколико десетина далеких галаксија, што је довело до изненађујућег открића да је чак 40% удаљених галаксија било "ван равнотеже" - њихови унутрашњи покрети били су веома поремећени - могући знак да су још увек показује последице судара галаксија.
Када су се ограничили на само оне галаксије које су очигледно достигле своју равнотежу, научници су открили да однос тамне материје и звјезданог садржаја није изгледа да се развио у посљедњих 6 милијарди година.
Захваљујући својој изузетној спектралној резолуцији, ГИРАФФЕ такође омогућава по први пут да проучи расподелу гаса као функцију његове густине у тако удаљеним галаксијама. Најспектакуларнији резултати откривају могући одлив гаса и енергије који потичу интензивно формирање звезда унутар галаксије и џиновско подручје веома врућег гаса (ХИИ регион) у галаксији у равнотежи која ствара многе звезде.
"Такву технику можемо проширити тако да добијемо мапе многих физичких и хемијских карактеристика удаљених галаксија, омогућавајући нам да детаљно проучимо како су сакупљали њихову масу током целог живота", рекао је Фрањоис Хаммер. „У много чему, ГИРАФФЕ и његов мулти-интегрални режим поља дају нам први укус онога што ћемо постићи будућим екстремно великим телескопима.“
Изворни извор: ЕСО Невс Релеасе
