Właśnie przeczytałem w ŚN o najnowszych obserwacjach nietypowych galaktyk karłowatych. Ich wyjątkowość polega na braku ciemnej materii, co z początku wydawało się fizykom kuriozalne, gdyż podważało podstawy przyjętego modelu powstawania galaktyk. Jednak po wykonaniu przeglądu większej liczby zdjęć astronomowie skojarzyli, że te galaktyki były już wcześniej znane z innej anomalii, a mianowicie z dużej liczby młodych i bardzo jasnych gromad kulistych - teoretycznie niemożliwych do istnienia w galaktykach tak małych i tak rozmytych w przestrzeni. Aby skojarzyć te dwa fakty, trzeba rozumieć ich znaczenie. Wyjaśnię więc to możliwie prosto.
Galaktyki karłowate mają zbyt mało zwyczajnej materii i nie powinny przetrwać tylu miliardów lat - powinny się rozproszyć w przestrzeni kosmicznej. Siły grawitacji są zbyt słabe, aby związać trwale małe galaktyki, ale jednak trwają one dzięki temu, że mają wielokrotnie więcej materii niż to widać. Ich głównym budulcem jest ciemna materia.
Gromady kuliste powstawały głównie dawno temu, kiedy galaktyki były młode i miały dużo gazu i pyłu. Duże gromady kuliste powstały z największych i najgęstszych chmur gazu. Gromady kuliste w galaktykach karłowatych są więc wielokrotnie mniejsze niż w dużych galaktykach, takich jak nasza. Niemożliwe jest więc powstanie w galaktykach karłowatych wielkich gromad kulistych... chyba że...
I tu następuje skojarzenie. Obydwie anomalie wyjaśnia zdarzenie zwane niezręcznie "zderzeniem" galaktyk. Odległości między gwiazdami są tak duże, że przy "zderzeniu" praktycznie nie dochodzi do fizycznych kolizji pojedynczych gwiazd, ale dochodzi do kolizji chmur gazu i pyłu. W miejscach taki kolizji dochodzi do zagęszczenia chmur i w ten sposób rodzą się gromady kuliste tak duże, że nie pasują do galaktyk, w których się narodziły. Z podobnych powodów "zderzające się" galaktyki tracą swoją ciemną materię. Otóż gwiazdy mijających się galaktyk zwalniają z powodu tarcia o chmury gazu nadlatujące z naprzeciwka. Ale ciemna materia nie odczuwa tarcia, więc leci dalej coraz bardziej oddalając się od gwiazd, z którymi dotychczas przebywała. Po kilku miliardach lat następuje odseparowanie ciemnej materii od galaktyk, które wyhamowały nieco swój ruch podczas "zderzenia".
Obłoki ciemnej materii astronomowie obserwują w postaci soczewek grawitacyjnych, skupiających światło galaktyk "zasłanianych" przez te obłoki. Dzięki skojarzeniu, które opisałem powyżej, astronomowie wiedzieli już, czego szukać na niebie... i to znaleźli. Pary galaktyk karłowatych o zbyt małej masie i zawierających zbyt wielkie gromady kuliste. Okazało się, że jeśli przeciąć taką parę linią prostą, to na tej linii, na zewnątrz od pary galaktyk, znajdują się soczewki grawitacyjne - obłoki ciemnej materii, która kilka miliardów lat temu była częścią tych galaktyk.
Okazało się więc, że jednak każda galaktyka ma swoją ciemną materię, ale czasem ta ciemna materia znajduje się już poza swoją macierzystą galaktyką. Kiedyś były razem - galaktyka i jej obłok ciemnej materii - ale kiedyś ich drogi się rozeszły.
A dla tych, którzy nie potrafią sobie tego wszystkiego wyobrazić, mam obrazowe porównanie. Wyobraźcie sobie dwa duchy, a każdy z nich niesie na głowie czapę z mgły, jaką często widuje się otulającą szczyt góry. W Polsce najlepsza jest Babia Góra, gdzie rano często widać taką czapę z mgły. Takie dwa duchy, z mgłą na głowie, wielkie jak Babia Góra, zbliżają się do siebie, przenikają przez siebie (jak to duchy), mijają się, oglądają się za siebie... i widzą, że te ich czapy się zmieszały i zsunęły się im z głowy... ale czapy mgły też częściowo przeniknęły przez siebie i ich fragmenty ciągną się powoli za oddalającymi się duchami. Astronomowie obserwują też więc czasem trójki galaktyk w jednej linii, pomiędzy obłokami ich ciemnej materii.
Komentarze
Pokaż komentarze (2)