Czy istnieją galaktyki bez gwiazd? Naukowcy poszukują pustego halo ciemnej materii

Uważa się, że galaktyki powstają w centrum lokalnych zagęszczeń ciemnej materii. Każda galaktyka zanurzona jest w halo materii związanej grawitacyjnie i rozciągającej się daleko poza widoczną część galaktyki. Owe skupiska odgrywają kluczową rolę w formowaniu się gwiazd, ponieważ to ich przyciąganie grawitacyjne pozwala skupić w jednym miejscu gaz, który ostatecznie łączy się w gwiazdy. Powstaje jednak pytanie o to, czy może istnieć halo ciemnej materii, w którym nie ma żadnych gwiazd. Jak dotąd nie znaleziono takich obiektów, ale teoretycznie można ustalić, czy w ogóle takie obiekty mogą istnieć.

Astrofizyk Ethan Nadler z UC San Diego postanowił niedawno obliczyć granicę masy takiego halo, poniżej której nie powstają w nim żadne gwiazdy. Jego odkrycia, oparte zarówno na teoretycznych modelach formowania się galaktyk, jak i symulacjach kosmologicznych, oferują nowe spojrzenie na tę dziedzinę badań.

W przeszłości uważano, że masa potrzebna do formowania się gwiazd w halo ciemnej materii mieści się w zakresie od 100 milionów do 1 miliarda mas Słońca. W dużej mierze przypisano to procesom chłodzenia gazu wodorowego w takim halo. Badania Nadlera wskazują jednak, że halo o masie zaledwie 10 milionów mas Słońca może już tworzyć gwiazdy, co następuje poprzez chłodzenie wodoru cząsteczkowego, który jest bardziej wydajny niż wodór atomowy.

Czytaj także: Ciemna materia rozpędza najmasywniejsze galaktyki do ogromnych prędkości

Uważa się, że halo ciemnej materii, które są dla nas całkowicie niewidoczne, a mimo to są niezbędnymi składnikami galaktyk, stanowią znaczną część masy całego wszechświata. Takie skupiska ciemnej materii wywierają wpływ grawitacyjny, który nie tylko prowadzi do powstawania gwiazd, ale także odpowiada za ruch i zachowanie samych galaktyk. Potencjalne odkrycie halo, które nie tworzą gwiazd, może dostarczyć cennych wskazówek na temat natury ciemnej materii i tego, jak oddziałuje ona ze zwykłą materią.

Naukowcy mają nadzieję, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba oraz powstające obecnie Obserwatorium Very Rubin dostarczą przełomowych danych, które pozwolą przetestować wyżej opisane teorie.. Możliwość wykrywania i badania halo ciemnej materii z niewielką liczbą widocznych gwiazd lub bez nich może mieć głębokie implikacje dla kosmologii i zrozumienia roli ciemnej materii we wszechświecie.

Artykuł Czy istnieją galaktyki bez gwiazd? Naukowcy poszukują pustego halo ciemnej materii pochodzi z serwisu PULS KOSMOSU.