Kozmikus ütközés hozhatta létre a két galaxist, amelyekből hiányzik a titokzatos sötét anyag – de a kérdés nem dőlt még el teljesen. A jelenlegi elképzelések szerint a sötét anyag gravitációs vonzása nélkül nem alakulhatnak ki galaxisok. Ezért is lenne figyelemreméltó eredmény egy sor olyan galaxist találni, amelyekből egyértelmű ok nélkül hiányzik a sötét anyag. Egy, a Nature nemzetközi tudományos folyóiratban május közepén publikált új tanulmányban lehet, hogy éppen egy ilyen rendszert kaptak lencsevégre: 11 darab sötét anyagot nem tartalmazó galaxisból álló sorra bukkantak, amelyeket ugyanaz az ősi ütközés hozhatott létre. Többen kételkednek azonban az eredményben, őket nem győzték meg, hogy az eredmények nem többek egy hipotézisnél.

Egy ilyen rendszer sok új információval szolgálhatna a galaxisok kialakulásáról és a sötét anyag természetéről is, ha bebizonyítják, hogy az eredmény valós. A felfedezés két galaxis köré koncentrálódik, amelyeket Pieter van Dokkum és kutatótársai fedeztek fel 2018-ban és 2019-ben. A csillagok annyira lassan mozogtak ezekben a galaxisokban, hogy nem volt szükség sötét anyagra a pályáik magyarázatához; ezért vonták le azt a következtetést, hogy nincsen bennük sötét anyag. A felfedezés már akkor is megosztó volt, mert a két galaxis, DF2 és a DF4 stabilnak, és más ismert sötét anyagot nem tartalmazó galaxistól eltérőnek tűnt. Ez utóbbiak fiatalok, rövid életűek, és olyan nagyobb galaxisok karjaiban alakulnak ki, amelyeknek éppen egy másik galaxis szívja el a sötét anyagát. A DF2 és DF4 kialakulását tehát rejtély övezi.

Az új cikkben van Dokkum kutatócsoportja nem csak összeköti egymással a két szokatlan galaxist, de állításuk szerint a tulajdonságaik megfelelnek annak, hogy nyolc milliárd évvel ezelőtt egy nagy sebességű ütközés során jöttek létre – velük együtt pedig több hasonló struktúra is. A kutatók egy eredetileg galaxishalmazok közti ütközéseket vizsgáló szimulációból kölcsönözték az ötletet. Feltételezésük szerint amikor a két progenitor galaxis frontálisan ütközött, a bennük levő sötét anyag és a csillagaik is elúsztak egymás mellett; a sötét anyag nem lépett volna kölcsönhatásba, a csillagok pedig túl távol voltak ahhoz, hogy ütközzenek egymással. A két galaxis csillagai közti gáz viszont ütközött, majd lelassulva és sűrűsödve hátramaradt volna egy sávnyi olyan anyag, amelyből később sötét anyagot nem tartalmazó galaxisok alakultak ki.

Így tehát a DF2 és DF4 vonalában galaxisokat kezdtek keresni. Három és hét közötti új, sötét anyagot nem tartalmazó galaxisjelöltet találtak, továbbá furcsa és halvány galaxisokat mindkét irányban, amelyek a szülőgalaxisok megmaradt sötét anyagából és csillagaiból állhatnak. Ha ez a kép igaznak bizonyul, segíthet megérteni a sötét anyag viselkedését, illetve a galaxisok kialakulásának körülményeiről is többet tudhatunk meg. Egy ilyen galaktikus ütközés egyfajta “új laboratóriumként” is szolgálhat, hogy kiderítsék, vajon kölcsönhat-e saját magával a sötét anyag.

A Hubble felvétel a szokatlan galaxisokról, amelyek ‒ úgy tűnik ‒ nem tartalmaznak sötét anyagot. (Forrás: NASA/ESA/P. van Dokkum, Yale Egyetem)

Habár lehetségesnek tűnik, Priyamvada Natarajan asztrofizikus szerint van Dokkum modellje csak egyféle módját írja le annak, ahogyan ezek a galaxisok kialakulhattak. Ettől függetlenül érdekes, és olyan előrejelzéseket tesz, amelyeket le lehet tesztelni. A szóban forgó galaxisok gondos távolság- és sebességméréseivel be lehet bizonyítani, hogy valóban ugyanahhoz a sorhoz tartoznak-e, és nem csak véletlenül esnek egy látóirányba.

Emellett a sor két végén látható ,,szellemgalaxisok” (a potenciális szülőgalaxisok) tömegét is meg kell mérni, hogy leteszteljék, vajon a modell előrejelzéseinek megfelelően nagy mennyiségű sötét anyagot tartalmaznak-e. Mások viszont megkérdőjelezik az egzotikus magyarázatok szükségességét is. Ignacio Trujillo csillagász kutatócsoportja szerint a DF2 és DF4 galaxisok közelebb vannak a Földhöz, mint van Dokkum mérései feltételezik, így valójában több sötét anyagot tartalmaznak, mint amennyinek az elsőre látszik. Emellett szükség lenne egy megbízható szimulációra is, amely megmutatja, hogy van Dokkum kutatócsoportjának feltételezései hihetőek. Mireia Montes csillagász szerint egyelőre sok a feltevés, amiket még nem támaszt alá szimulációs eredmény.

Forrás: Nature