Bild och förstärkning (i färg) av den ultradiffusa galaxen Dragonfly 44 tagen med rymdteleskopet Hubble. Kredit:Teymoor Saifollahi och NASA/HST.
För närvarande, bildandet av galaxer är svårt att förstå utan närvaron av en allestädes närvarande, men mystisk komponent, kallas mörk materia. Astronomer har mätt hur mycket mörk materia det finns runt galaxer, och har funnit att det varierar mellan 10 och 300 gånger mängden synligt material. Dock, några år sedan, upptäckten av ett mycket diffust föremål, heter Dragonfly 44, ändrade denna uppfattning. Det visade sig att denna galax har 10, 000 gånger mer mörk materia än stjärnorna. Återtagen av detta fynd, astronomer har ansträngt sig för att se om detta objekt verkligen är onormalt, eller om något gick fel i analysen av observationerna. Nu har vi svaret.
Ett internationellt team som leds av Kapteyn Institute vid University of Groningen (Nederländerna), med deltagande av Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) och University of La Laguna (ULL), har funnit att det totala antalet klothopar runt Dragonfly 44 och, därför, innehållet av mörk materia, är mycket mindre än vad tidigare fynd antydde, vilket visar att denna galax varken är unik eller anomal. Resultatet publicerades nyligen i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society (MNRAS).
Galaxen Dragonfly 44 upptäcktes i en djup undersökning av Coma-klustret, ett kluster med flera tusen galaxer. Från början, galaxen ansågs anmärkningsvärd av forskarna eftersom mängden mörk materia de drog slutsatsen var nästan lika stor som den i Vintergatan, motsvarande en miljard solmassor.
Dock, istället för att innehålla runt hundra tusen miljoner stjärnor, liksom Vintergatan, DF44 har bara hundra miljoner stjärnor, tusen gånger färre. Det betyder att mängden mörk materia var tiotusen gånger större än dess stjärnor. Om detta hade varit sant, det skulle ha varit ett unikt föremål, med nästan 100 gånger så mycket mörk materia som förväntat av antalet stjärnor.
Ändå, genom en uttömmande analys av systemet med klothopar runt Dragonfly 44, forskarna har upptäckt att det totala antalet klothopar bara är 20, och att den totala mängden mörk materia är cirka 300 gånger större än den ljusa materian, vilket betyder att det inte är långt utanför normalvärdet för denna typ av galaxer.
"Det faktum att vi i vårt arbete bara hittade 20 klotformiga kluster, jämfört med de 80 som tidigare hävdats, minskar drastiskt mängden mörk materia som galaxen tros innehålla, " förklarar Ignacio Trujillo, en IAC-forskare och en medförfattare till artikeln. "Dessutom, med antalet klotformade hopar vi hittade, mängden mörk materia i Dragonfly 44 överensstämmer med vad som förväntas för denna typ av galaxer. Förhållandet mellan synlig och mörk materia är inte längre 1 på 10, 000 men en av 300, ", tillägger Trujillo.
"Dragonfly 44 har varit en anomali under alla dessa år som inte kunde förklaras med de befintliga galaxbildningsmodellerna. Nu vet vi att de tidigare resultaten var felaktiga och att DF44 inte är extraordinärt. Det är dags att gå vidare, " påpekar Teymoor Saifollahi, forskare vid Kapteyninstitutet och artikelns första författare.
"Vårt arbete visar att den här galaxen inte är så sällsynt eller oväntad. På så sätt kan modellerna för galaxbildning förklara den utan att behöva modifieras, " säger Michael A. Beasley, en annan IAC-forskare, specialist på klotkluster, och en medförfattare till artikeln.
Det totala antalet klothopar är relaterat till en galaxs totala massa. Så, om antalet klothopar mäts, mängden mörk materia kan hittas, speciellt om mängden synligt material bara är en liten bråkdel av det totala.
"Dock, vi har ingen fysisk förklaring till detta förhållande mellan det totala antalet klothopar och galaxens totala massa. Detta är rent observationskunskap. Det kan vara så att det har att göra med mängden av den ursprungliga gasen från vilken stjärnorna, och själva klothoparna, har bildats. Ju mer mörk materia det finns i en galax, ju mer gas den innehåller, " föreslår Johan H. Knapen, en IAC-forskare och även en medförfattare till artikeln.