Neviditelná galaxie: Hubbleův dalekohled odhalil kosmického ducha plného temné hmoty
Astronomové potvrdili existenci velmi slabé galaxie CDG-2, kterou z 99 procent tvoří temná hmota. Na její přítomnost upozornila čtveřice kulových hvězdokup.
Astronomové objevili galaxii, která je téměř neviditelná – CDG-2 tvoří z 99 procent temná hmota. (foto: NASA, ESA, Dayi Li, CC BY-SA 4.0)
V nekonečné temnotě vesmíru září galaxie jako drahokamy. Neplatí to ale pro všechny. Jak se zdá, existují také galaxie, byť vzácné, které jsou téměř neviditelné, protože v nich převažuje temná hmota, okořeněná jen hrstkou hvězd. Jednou z takových galaxií je i CDG-2, která patří mezi galaxie s vůbec nejvyšším podílem temné hmoty.
Duch mezi galaxiemi
CDG-2 se nachází v kupě galaxií v souhvězdí Persea, zhruba 300 milionů světelných let od Země. Na první pohled byste ji však vůbec nenašli. Její světlo je natolik slabé a rozptýlené, že splývá s pozadím vesmíru. Temná hmota, která tvoří většinu její hmotnosti, je sama o sobě neviditelná – nevyzařuje ani nepohlcuje světlo. Astronomové ji dokážou odhalit pouze nepřímo, podle gravitačních účinků na okolní hmotu. V případě CDG-2 se zdá, že temná hmota představuje ohromujících 99 % celkové hmotnosti galaxie.
Objev CDG-2 byl téměř detektivní prací. Tým vedený Davidem Lim z Torontské univerzity nepátral po samotné galaxii, ale po jejích „majácích“ – kulových hvězdokupách. Kulové hvězdokupy jsou kompaktní, kulovité shluky hvězd, které běžně obíhají kolem galaxií. Jsou mimořádně husté a gravitačně pevně svázané, takže dokážou přežít i drsné podmínky v hustém prostředí galaktických kup. Právě jejich přítomnost může naznačovat, že se v pozadí skrývá jinak téměř neviditelná galaxie.
Pomocí pokročilých statistických metod vědci identifikovali deset dříve známých slabých galaxií a dva nové kandidáty na „temné“ galaxie podle těsných seskupení kulových hvězdokup. Využili pozorování vesmírného Hubbleova dalekohledu, která doplnil evropský vesmírný dalekohled Euclid a pozemní teleskop Subaru na Havajských ostrovech.
Oloupená galaxie
Podle předběžných odhadů září galaxie CDG-2 asi jako šest milionů Sluncí. Pro srovnání: Mléčná dráha obsahuje stovky miliard hvězd. Zajímavé je, že samotné kulové hvězdokupy tvoří asi 16 % veškerého viditelného obsahu galaxie – což je mimořádně vysoký podíl.
Proč je CDG-2 tak temná? Pravděpodobným vysvětlením jsou gravitační interakce s jinými galaxiemi v husté kupě Persea. Ty mohly galaxii ukrást většinu její běžné hmoty, především vodíkového plynu – základní suroviny pro vznik nových hvězd. Bez plynu nemůže galaxie vytvářet další hvězdy a zůstává jen slabý zbytek původní hvězdné populace a obrovské halo temné hmoty.
Nová éra lovu temných galaxií
CDG-2 je výjimečná ještě z jednoho důvodu: jde o první galaxii objevenou výhradně na základě její populace kulových hvězdokup. Tento přístup otevírá zcela novou cestu k hledání podobných objektů.
S rostoucím množstvím dat z moderních přehlídek oblohy – například z mise Euclid, připravovaného teleskopu Nancy Romanové nebo observatoře Very Rubinové – budou astronomové stále více využívat strojové učení a pokročilé statistické metody k prohledávání obrovských databází. Možná tak brzy zjistíme, že vesmír je plný „neviditelných“ galaxií, které nám dosud unikaly.
