Maunakea, Hawaiʻi Adası’nda WM Keck Gözlemevi’ni kullanan gökbilimciler, karanlık madde eksikliği olan cüce galaksisi, FCC 224 hakkında zorlayıcı kanıtlar buldular. Bu ultra difsuse galaksi, Fornax kümesinin eteklerinde, Dünya’dan yaklaşık 60-65 milyon ışık yılı.
Keşif, karanlık maddenin galaksi oluşumunda temel bir bileşen olduğunu varsayan geleneksel kozmolojik paradigmaya meydan okuyor. Daha önce, devam eden yıldız oluşumu olmayan karanlık madde eksikliği olan galaksiler sadece başka bir yerde, NGC 1052 grubunda iddia edildi ve yeni gözlemler, bu tür nesnelerin daha önce düşünüldüğünden daha yaygın olabileceğini düşündürmektedir.
Olağandışı galaksi iki tamamlayıcı çalışmada profillendi. Santa Cruz, California Üniversitesi’nden doktora adayı Yimeng Tang liderliğindeki ilk çalışma ve Astrofizik dergisiFCC 224’ün benzersiz küresel yıldız küme sistemini analiz eder.
İkincisi, Swinburne Üniversitesi ve Avrupa Güney Gözlemevi’nden doktora adayı Maria Luísa Buzzo liderliğindeki ve Astronomi ve Astrofizikgalaksinin karanlık madde içeriğini ve oluşumu için olası senaryoları araştırıyor.
Buzzo, “Küresel kümeler genellikle bir galaksinin içerdiği karanlık maddenin miktarını tahmin etmek için bir proxy olarak kullanılır.” Dedi. “Bir nedenden dolayı bu galaksinin (FCC 224) alışılmadık sayıda ışıklı kümesi vardır ve en azından iç bölgeleri içinde karanlık bir madde yoktur. Standart kozmolojik paradigmamızdaki mevcut Galaxy Formasyon modeli şu anda bu galaksinin nasıl olduğunu açıklayamaz.”
Buzzo’nun araştırması, Keck Gözlemevi’nin Keck Cosmic Web Imager’dan (KCWI) yüksek çözünürlüklü spektroskopi kullanarak FCC 224’ün karanlık madde içeriğini araştırdı. FCC 224’ün aynı galaksiye ait olup olmadığını belirlemek için NGC 1052 Galaxy Group içinde bulunan daha önce iddia edilen karanlık madde içermeyen cüce galaksiler DF2 ve DF4 ile benzerliklerini araştırdı.
Buzzo’nun araştırması, NASA’nın Hubble Uzay Teleskopu’ndan (HST) görüntülemeyi kullanarak, FCC 224’ün diğer karanlık madde eksik galaksilerine benzer yıldız kümelerine sahip olduğunu buldu. Araştırmaları, bu tür yıldız kümelerinin karanlık bir madde eksikliğiyle bağlantılı olabileceğini ve geleneksel galaksi oluşum modellerine bağlı olabileceğini göstermektedir. Keck Gözlemevi/KCWI verileri, baş araştırmacı (PI) Duncan Forbes altındaki bir Swinburne Üniversitesi teklifi ile elde edilirken, HST verileri Pi Aaron Romanowsky tarafından yönetilen bir program aracılığıyla elde edildi.
Buzzo, “KCWI’nin yeni yüksek çözünürlüklü kırmızı kolu, karanlık madde içeriğini izlemek için kullanılabilecek galaksi içindeki hareketleri çok kesin olarak ölçmemizi sağladı.” Tang, “KCWI’nin yüksek spektral çözünürlüğü, FCC 224’ün yıldızları ve küresel kümelerindeki hareketleri (hız dağılımını) tam olarak ölçmemize izin verdi.” Dedi. “Bu ölçümler, galaksinin son derece düşük bir hız dağılımı sergilediğini doğruladı – karanlık madde eksikliği.”
Her iki ekip de FCC 224’ün oluşumunun arkasındaki mekanizmaları anlamak için daha fazla gözlem ihtiyacını vurgulamaktadır. Önde gelen bir hipotez, yüksek hızlı bir çarpışma gibi dış etkileşimin, galaksinin karanlık ve görünür maddesini ayırmış olabileceğidir, ‘mermi-dwarf modeli’ olarak bilinen bir oluşum senaryosu. Ancak, bu teoriyi test etmek için ek veriler gereklidir.
Buzzo, “FCC 224, diğer karanlık madde eksikliği olan galaksileri tanımlama ve inceleme çabalarımızda önemli bir veri noktası olarak hizmet ediyor.” “Örneklem büyüklüğünü genişleterek, bu nadir galaksiler hakkındaki anlayışımızı ve cüce galaksi oluşumunda karanlık maddenin rolünü geliştirebiliriz.”
NGC 1052 grubunun dışında FCC 224’ün keşfi, karanlık madde eksikliği olan galaksilerin daha önce inanıldığından daha yaygın olabileceğini ve karanlık maddenin şekillendirmedeki gerekliliği hakkında temel sorular ortaya koyabileceğini düşündürmektedir. Gözlemsel yetenekler geliştikçe, gökbilimciler benzer galaksileri tanımlamak ve kökenlerini araştırmak için daha büyük araştırmalar yapmayı amaçlamaktadır.
