Δύο γαλαξίες σχεδόν χωρίς σκοτεινή ύλη εντοπίστηκαν στο Σμήνος του Κάμινου

Μια ομάδα αστρονόμων εντόπισε δύο φαντασματικούς γαλαξίες στο Σμήνος του Κάμινου (Fornax Cluster) που φαίνεται να μην περιέχουν σχεδόν καθόλου σκοτεινή ύλη, σηματοδοτώντας τη δεύτερη μόλις γνωστή περίπτωση τέτοιου δίδυμου ζεύγους και προσθέτοντας νέα ένταση στα καθιερωμένα μοντέλα σχηματισμού γαλαξιών.

Οι γαλαξίες, FCC 224 και FCC 240, βρίσκονται στα περίχωρα του Σμήνους του Κάμινου, περίπου 60 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Μια μελέτη υπό την καθοδήγηση της Maria Luísa Buzzo από το Πανεπιστήμιο Yale, η οποία αναρτήθηκε στον διακομιστή προδημοσιεύσεων arXiv στις 22 Μαΐου και αναφέρθηκε από το Phys.org στις 9 Ιουνίου, χρησιμοποίησε το όργανο MUSE στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) για να μετρήσει τις εσωτερικές κινήσεις των γαλαξιών.phys+1

Αστέρια που κινούνται πολύ αργά

Και οι δύο γαλαξίες παρουσιάζουν εξαιρετικά χαμηλές διασπορές ταχύτητας — τα αστέρια και τα σφαιρωτά σμήνη τους κινούνται τόσο νωχελικά που η βαρυτική έλξη μπορεί να εξηγηθεί μόνο από την ορατή ύλη, χωρίς την ανάγκη για άλω σκοτεινής ύλης. Οι δυναμικές μάζες τους εντός της ακτίνας μισού φωτός αντιστοιχούν στις αστρικές τους μάζες, πέφτοντας πολύ κάτω από τις τιμές που αναμένονται για τυπικούς νάνους γαλαξίες.gadgets360+1

Και οι δύο φιλοξενούν επίσης ασυνήθιστα φωτεινά σφαιρωτά σμήνη με μια συνάρτηση φωτεινότητας που κλίνει προς τα πάνω, ταιριάζοντας στενά με τα χαρακτηριστικά των NGC 1052-DF2 και NGC 1052-DF4, του μοναδικού προηγουμένως επιβεβαιωμένου ζεύγους γαλαξιών με έλλειψη σκοτεινής ύλης.phys+1

Δοκιμάζοντας το σενάριο "νάνος-σφαίρα"

Η έρευνα διερευνά την υπόθεση "νάνος-σφαίρα" (bullet-dwarf), η οποία προτείνει ότι όταν δύο πλούσιοι σε αέρια νάνοι γαλαξίες συγκρούονται με υψηλή ταχύτητα, οι άλω σκοτεινής ύλης τους περνούν ο ένας μέσα από τον άλλον, ενώ η κανονική ύλη συγκρούεται φυσικά, διαχωρίζοντας τα αστέρια από τη σκοτεινή ύλη και πυροδοτώντας μια έντονη έκρηξη σχηματισμού αστέρων.phys+1

Υποστηρίζοντας αυτό το σενάριο, οι FCC 224 και FCC 240 έχουν σχεδόν την ίδια ηλικία — περίπου 10 δισεκατομμύρια έτη — και τα σφαιρωτά σμήνη τους μοιράζονται την ίδια ηλικία και μεταλλικότητα με τα διάχυτα αστρικά σώματα των γαλαξιών-ξενιστών τους, υποδηλώνοντας ότι όλα σχηματίστηκαν μαζί σε ένα ενιαίο βίαιο επεισόδιο.phys

Ωστόσο, μια διαφορά ξεχωρίζει. Ενώ οι DF2 και DF4 χωρίζονται από περίπου 240 κιλοπαρσέκ με ένα εκτεταμένο ίχνος συντριμμιών που εκτείνεται σε δύο μεγαπαρσέκ, οι FCC 224 και FCC 240 απέχουν μόνο 75 κιλοπαρσέκ και παρασύρονται ο ένας προς τον άλλον με μόλις 16 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, σχηματίζοντας αυτό που φαίνεται να είναι ένα συμπαγές, βαρυτικά δεσμευμένο ζεύγος.phys

Επιπτώσεις για την Κοσμολογία

Η ανακάλυψη του FCC 224 ως γαλαξία με έλλειψη σκοτεινής ύλης εκτός της ομάδας NGC 1052 επιβεβαιώθηκε για πρώτη φορά το 2025 χρησιμοποιώντας το Αστεροσκοπείο W.M. Keck. Η νέα μελέτη επεκτείνει αυτό το έργο δείχνοντας ότι ο συνοδός του, FCC 240, μοιράζεται τις ίδιες ιδιόμορφες ιδιότητες.keckobservatory

"Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι FCC 224 και FCC 240 μπορεί να σχηματίστηκαν σε μια σύγκρουση υψηλής ταχύτητας παρόμοια με το γεγονός που προτάθηκε για τους DF2 και DF4", καταλήγουν οι ερευνητές. Εάν επιβεβαιωθεί, το εύρημα θα υποδείκνυε ότι η διαδικασία δημιουργίας γαλαξιών χωρίς σκοτεινή ύλη δεν είναι μια μοναδική τοπική ιδιομορφία, αλλά ένα ευρύτερο φαινόμενο — ένα φαινόμενο που οι τυπικές κοσμολογικές προσομοιώσεις δεν έχουν ακόμη αναπαράγει.phys