Galaxie obvykle září v řadě oblastí spektra. Kredit: infrared: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J. Fritz, U. Gent; X-ray: ESA/XMM-Newton/EPIC/W. Pietsch, MPE; optical: R. Gendler.

Galaxie mohou mít rozličné tvary a velikosti, některé jejich vlastnosti jsou ale pěkně konzistentní. Obvykle mají ve svém nitru ohromnou černou díru, tvoří je hvězdy s kosmickým plynem a prachem, a spočívají v náruči temné hmoty, která zřejmě přispívá k tomu, aby galaxie držely pohromadě. Temná hmota je sice doopravdy temná, ale ostatní komponenty galaxií obvykle více či méně září, někdy skutečně oslnivě, pokud jsou zahřáté na vysoké teploty.

Výsledkem je, že galaxie jsou jako blyštivě jasné ostrovy na černém oceánu vesmíru. Jak se ale ukazuje, najdou se i velmi zvláštní výjimky. Jednou z nich je pozoruhodná trpasličí galaxie, která se nachází ve vzdálenosti 94 milionů světelných let, takže v rámci pozorovaného vesmíru patří k těm dost blízkým. Dostala jméno FAST J0139+4328 a vůbec nezáří ve viditelné oblasti spektra. Vlastně téměř nezáří v jakékoliv části spektra.

FAST J0139+4328 je podle všeho to, čemu se v poslední době říká „temná galaxie.“ Zdá se, že kromě špetky hvězd je celá z temné hmoty. Galaxii objevil tým čínských odborníků, kteří pak zjistili, že jde o temnou trpasličí galaxii, co je dost izolovaná. Podle nich je to poprvé, kdy byla v blízkém vesmíru objevena izolovaná temná galaxie.

Koncept temné hmoty sice pěkně vysvětluje problémy s rotací galaxií, kdy pozorování nejsou ve shodě s předpověďmi, které nepočítají s temnou hmotou, ale neznamená to, že je bez svých vlastních konfliktů. Jedním z nich je problém s trpasličími galaxiemi, který spočívá v tom, že je jich málo, dokonce mnohem méně, než kolik jich dělají simulace vesmíru s temnou hmotou.

Radioteleskop FAST. Kredit: Absolute Cosmos.

Jedním z možných vysvětlení je, že nejsme schopni detekovat množství temných trpasličích galaxií, protože jsou téměř neviditelné. Navíc často z našeho pohledu splývají s okolními galaxiemi. Pokud ale jde o izolované galaxie, jsou naše možnosti detekovat je větší.

Trpasličí spirální galaxie NGC 5474. Kredit: NASA.

Xu a jeho kolegové použili nedávno spuštěný radioteleskop s největší jednotlivou anténou na světě, čínský FAST. Byl to vlastně doplňující projekt, když vědci využili prázdná „okna“ v programu pozorování tohoto radioteleskopu. Prohledávali velká mračna neutrálního vodíku v mezigalaktickém prostoru a hledali tam stopy přítomnosti galaxií. Přitom narazili na zmíněnou temnou galaxii FAST J0139+4328.

Jejich pozorování v rádiové oblasti odpovídala malé galaxii ve tvaru rotujícího disku, která ale vůbec není patrná v oblasti viditelného záření. Podle výpočtů čínského týmu obsahuje tato temná galaxie hvězdy o hmotnosti asi 690 tisíc Sluncí, společně s kosmickým plynem, převážně neutrálním vodíkem, o hmotnosti 83 milionů Sluncí. Souhrnná hmotnost běžné hmoty v této galaxii činí kolem 110 milionů Sluncí.

Tato hmotnost je ale jenom naprostý zlomek celkové hmotnosti galaxie FAST J0139+4328. Podle výpočtů odvozených z rotační rychlosti této trpasličí galaxie by měla vážit celkem 5,1 miliard Sluncí. Pokud mají Číňané pravdu, znamená to, že je tahle galaxie tvořená z asi 98 procent temnou hmotou. Pro odborníky je nesmírně lákavá, protože by mohla představovat doposud prakticky neznámé nejranější stadium evoluce galaxií. Její výzkum bude rozhodně pokračovat.

Video: China's massive "Eye of Heaven" telescope now open to international scientists

Literatura

Science Alert 10. 2. 2023.

arXiv:2302.02646.