Zvětšit obrázek

Schéma ukazuje polohy nejbližších trpasličích galaxií v okolí Mléčné dráhy. Kredit – J. Bullock, M. Geha, R. Powell

Kolem naší vlastní galaxie obíhá minimálně 23 galaxií trpasličích. Jejich jasnosti jsou sice ve srovnání s Mléčnou dráhou velmi malé, ale přesto mezi nimi panují relativně velké rozdíly. Zatímco nejslabší z nich září pouze jako tisíce Sluncí, jasnost těch nejjasnějších odpovídá až miliardám Sluncí.

Louis Strigari (University of California, Irvine) a jeho kolegové se zaměřili právě na tyto trpasličí galaxie s cílem zjistit jejich hmotnosti. S pomocí velkých dalekohledů – Keck na Havaji a Magellan v Chile – astronomové analyzovali pohyb hvězd v těchto galaxiích. Protože mezi nimi existují velké rozdíly i v rozměrech, soustředili svou pozornost na centrálních 1000 světelných roků každé z nich a doufali, že pokud existuje nějaká vlastnost, kterou mají tyto galaxie společnou, vynoří se z těchto měření.

Zvětšit obrázek

Trpasličí galaxie W1 září zhruba jenom jako tisíc Sluncí. Měla by tedy obsahovat obrovské množství temné hmoty. Kredit – J. Bullock, M. Geha, R. Powell

Měření rychlosti stovek hvězd obíhajících jádra příslušných galaxií jim umožnilo určit hmotnost každého galaktického jádra. A výsledek byl velmi překvapivý – všechny tyto galaxie mají zhruba stejnou hmotnost, kolem 10 miliónů hmotností Slunce. „To nebylo něco, co bychom očekávali – skutečně nás to zaskočilo“, komentuje nález James Bullock (University of California, Irvine).

Zvětšit obrázek

Jiná trpasličí galaxie Fornax je 10 tisíckrát jasnější než W1. Zastoupení temné hmoty zde proto bude výrazně nižší než v případě první galaxie. Kredit – J. Bullock, M. Geha, R. Powell

Vzhledem k poměrně malému počtu hvězd, které se v trpasličích galaxiích vyskytují, má objevená skutečnost závažné důsledky pro množství temné hmoty nacházející se v nich. Vezměme například galaxii W1, která obsahuje pouhých 1000 hvězd. Pro tuto galaxii to znamená, že temné hmoty je zde 10 000krát více než hmoty normální! Pro srovnání uveďme, že v případě Mléčné dráhy činí poměr temné vs. normální hmoty „jenom“ 10.

„V rámci našich současných znalostí jsou tyto galaxie s nejvíce dominující temnou hmotou ve vesmíru,“ dodává k objeveným skutečnostem další člen týmu Manoj Kaplinghat (rovněž UoC, Irvine).

O galaxiích se předpokládá, že vznikaly „zevnitř“. Přesněji ze shluků temné hmoty, na které se postupně nabalovaly hmoty okolní. Vzhledem k malým rozměrům mají zkoumané trpasličí galaxie obrovskou hustotu. To naznačuje, že jejich vývoj začal v době, kdy vesmír samotný byl srovnatelně hustý. Tedy pouhých několik stovek miliónů let po Velkém třesku.

Gerry Gilmore (University of Cambridge, UK) říká, že představené výsledky souhlasí s dřívějšími pracemi, podle kterých by skutečně v trpasličích galaxiích měla dominovat temná hmota nad hmotou normální. Pokud by galaxie skutečně měly minimální hmotnost, mělo by toto zjištění i význam pro samotné studium temné hmoty. Minimální rozměry shluků této hmoty totiž závisí i přímo na jejích vlastnostech.

Vědci nyní plánují zaměřit svou pozornost na trpasličí průvodce sousední galaxie v Andromedě s cílem potvrdit zjištěné skutečnosti.ˇ

Zdroje: Space.com, NewScientist.com