Astronomer hittar första stjärnströmmen utanför Vintergatan

Ett internationellt team av astronomer har upptäckt den första stjärnströmmen från en klotformig stjärnhop som någonsin observerats utanför Vintergatan, vilket öppnar ett nytt fönster mot ett av universums djupaste mysterier: mörk materia.

Ett svagt spår av stjärnor i en avlägsen galax

Strömmen, ett fint band av stjärnor som slits loss från en uråldrig stjärnhop, identifierades i en ultradiffus galax vid namn UGC 9050-Dw1, belägen ungefär 115 miljoner ljusår från jorden. Resultaten, som publicerades på onsdagen i Nature, utgör en milstolpe inom extragalaktisk astronomi.eurekalert+1

"Vi har upptäckt en stjärnström från en klotformig stjärnhop i en annan galax. Det är första gången en sådan ström har observerats utanför vår egen galax, Vintergatan, vilket gör upptäckten särskilt spännande," säger Julie Kiel Holm, doktorand vid Niels Bohr-institutet vid Köpenhamns universitet, som ledde studien tillsammans med Sarah Pearson från Danmarks Tekniske Universitet.eurekalert

Upptäckten låg gömd i öppen dager, i arkivdata från NASAs Hubble-teleskop. Medförfattarna David Sand och Catherine Fielder från University of Arizona hade samlat in bilderna, och kollegan David Hendel upptäckte den svaga, tunna bågen som liknade en stjärnström.news.northwestern

Ett nytt verktyg för att mäta mörk materia

Upptäckten har en bredare betydelse då den visar att stjärnströmmar från klotformiga stjärnhopar kan fungera som verktyg för att mäta mörk materia i galaxer utanför vår egen. Mörk materia utgör ungefär 85 % av all materia i universum men varken sänder ut eller reflekterar ljus, vilket gör den osynlig för direkt observation.news.northwestern+1

Genom att generera tusentals datorsimuleringar fastställde teamet vilken kombination av egenskaper hos hopen och fördelningar av mörk materia som kunde återskapa strömmens observerade form. Deras bästa modeller visade att UGC 9050-Dw1 innehåller stora mängder mörk materia, i linje med förväntningarna för ultradiffusa galaxer.news.northwestern

"Stjärnorna i en stjärnström färdas nästan alla längs samma bana, och den banan formas av galaxens gravitation," säger Tjitske Starkenburg från Northwestern University, en av medförfattarna. "Genom att modellera den gravitationen kan vi uppskatta galaxens totala massa. Vi vet redan ungefär hur mycket av den massan som kommer från synlig materia som stjärnor, så resten måste vara mörk materia."news.northwestern

Framåtblickande

Forskarna förväntar sig att kommande observatorier, inklusive Europeiska rymdorganisationens Euclid-uppdrag och NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope, dramatiskt kommer att öka antalet detekterbara stjärnströmmar i andra galaxer. Starkenburg noterade att Roman Space Telescope kan observera ett område 100 gånger större än Hubbles synfält.news.northwestern

"Tunna stjärnströmmar kan utveckla glapp eller klumpar när små koncentrationer av mörk materia passerar genom dem," sa Starkenburg. "Om vi kan bekräfta att det är det som orsakar dessa egenskaper, kommer det att ge oss ett helt nytt sätt att testa hur mörk materia är fördelad, och i slutändan lära oss mer om dess fundamentala natur."news.northwestern