Galaxie NGC 1277 na snímku Hubbleova dalekohledu. Kredit: NASA / ESA / Andrew C. Fabian / Remco C. E. van den Bosch (MPIA).

Darmo mluvit o tom, že temná hmota je stále zcela temná a že jsme rádi, pokud se víceméně shodneme, že nějaká nejspíš existuje. Podle standardního kosmologického modelu, čili modelu ΛCDM, náš rozpínající se vesmír obsahuje chladnou hmotu (a také temnou energii).

Kosmologové předpokládají, že temná hmota sehrála klíčovou roli při vzniku prvních hvězd a galaxií. A že dnes je temná hmota zásadní složkou galaxií, natož masivních galaxií. Naznačují to rotační křivky hmoty v galaxiích, gravitační čočky i interakce s okolní hmotou. Zní to jako hotová věc. Občas se sice objeví zvěsti o galaxii bez temné hmoty, ale buď jde to omyl nebo jde o nějakou trpasličí galaxii.

Jenomže pak přišel výzkum, který vedl Sébastien Comerón z Universidad de La Laguna (ULL) a Instituto Astrofisica de Canarias (IAC), co je rovněž šéfem pozoruhodného programu Archæology of Thick discs (ArcThick). Comerónův tým pozoroval čočkovou galaxii NGC 1277 ze souhvězdí Persea, kterou od nás dělí 240 milionů světelných let. Je obrovská, několikrát hmotnější než naše Mléčná dráha. V jejím srdci sedí monstrum, supermasivní černá díra o hmotnosti 17 miliard Sluncí.

Sébastien Comerón. Kredit: IAC.

Badatelé zjistili, že neobsahuje prakticky žádnou temnou hmotu. Jak pěkně říkají v názvu publikace „galaxy … is dark matter deficient.“ Jde o první masivní galaxii, v níž jsme nenašli prakticky žádnou temnou hmotu. Pokud to není omyl, jak se již v minulosti stalo, má kosmologie, co se týče temné hmoty a galaxií, nepříjemný problém.

Comerón a spol. popisují galaxii NGC 1277 jako prototyp „reliktní galaxie,“ velmi vzácného typu galaxií, které neinteragují s okolními galaxiemi. Takové galaxie by přitom mohly být pozůstatkem obrovských prvotních galaxií, které vznikly brzy po Velkém třesku.

Logo. Kredit: Universidad de La Laguna.

Potíž je, že standardní, tedy ΛCDM model předpovídá, že galaxie s hmotou jako NGC 1277 by měla být nejméně z 10 procent (a maximálně ze 70 procent) tvořená temnou hmotou.

Comerónova kolegyně Anna Ferré-Mateu nabízí dvě možná vysvětlení. Podle prvního temnou hmotu z galaxie vypudily gravitační interakce s mezigalaktickým materiálem v kupě galaxií, jejímž je NGC 1277 členem. Druhou možností podle ní je, že galaxie přišla o temnou hmotu při vzniku splýváním protogalaktických fragmentů.

Ani jeden z těchto scénářů ale není plně uspokojivý. Jak to v podobných případech bývá, bude nutné pozorování Comerónova týmu důkladně ověřit. Galaxii NGC 1277 podle všeho čekají horké chvilky v hledáčku astronomů. Pokud se ukáže, že tahle galaxie skutečně postrádá temnou hmotu, kosmologové se s tím budou muset poprat.

Literatura

Universe Today 23. 7. 2023.

Astronomy & Astrophysics online 11. 7. 2023.