Tocmai a fost observată o galaxie „imposibilă” care spulberă toate modelele

Este o enigmă cosmică care îi face pe astrofizicieni să transpire rece: o galaxie pitică ultradifuză observată recent pare să fie aproape complet lipsită de materie întunecată – substanța invizibilă care se presupune că domină universul. Denumită FCC 224, această galaxie pune sub semnul întrebării chiar fundamentele înțelegerii noastre despre formarea galactică. Descoperită la marginea roiului Furnace, la aproximativ 65 de milioane de ani lumină de Pământ, FCC 224 este intrigantă de la prima vedere. Este la fel de mare ca și Calea Lactee… dar disperat de gol. Densitatea sa stelară scăzută o transformă într-o așa-numită galaxie ultradifuză, o categorie încă puțin înțeleasă care a fascinat astronomii în ultimul deceniu. Dar în cazul FCC 224, ciudățenia atinge un cu totul alt nivel.

Analizând mișcările interne ale unei duzini de roiuri stelare strălucitoare care se află  în interiorul galaxiei, o echipă de cercetători condusă de Maria Buzzo, de la Swinburne University of Technology, a obținut un rezultat neașteptat, care a fost prezentat într-un articol publicat în Astronomy & Astrophysics: vitezele roiurilor sunt prea mici. Prea mici pentru a trăda prezența materiei întunecate, forma invizibilă de materie care reprezintă în mod normal cea mai mare parte a masei unei galaxii. Fără aceasta, stelele nici măcar nu ar fi legate gravitațional: galaxia, așa cum o vedem astăzi, pur și simplu nu ar exista. Totuși, FCC 224 nu numai că există, dar are o structură surprinzător de stabilă, în ciuda absenței aparente a acestui „lipici cosmic”. „În prezent, nu există niciun scenariu cunoscut care să poată explica pe deplin existența acestei galaxii”, rezumă Buzzo. Este ca și cum ai găsi o mașină care merge fără motor sau combustibil. Misterul este complet.

Confruntați cu acest paradox, oamenii de știință au avansat mai multe ipoteze, fiecare pe cât de fascinantă, pe atât de complexă. Prima, avansată de Yimeng Tang (Universitatea California din Santa Cruz) și echipa sa, sugerează o coliziune titanică între două galaxii bogate în gaze. În timpul unei astfel de coliziuni de mare viteză, materia întunecată – care nu interacționează ca gazul – ar fi putut fi lăsată în urmă, în timp ce gazul ejectat ar fi dat naștere uneia sau mai multor galaxii secundare… precum FCC 224. Acest scenariu, pe cât de haotic, pe atât de elegant, nu este fără precedent. Alte două galaxii, DF2 și DF4, observate în grupul NGC 1052, par să aibă o origine similară. Împreună, ele formează ceea ce unii cercetători numesc galaxii „fantomă”, rezultat al aceleiași coliziuni. Prin urmare, FCC 224 ar putea face parte dintr-un club mai mare decât se credea până acum.

Și mai bine, s-ar putea să nu fie singură. O galaxie vecină, FCC 240, atrage atenția: are aceeași orientare și aceeași formă și ar putea fi „geamăna cosmică” a FCC 224, formată în timpul aceluiași eveniment. Dacă această ipoteză se confirmă, ea ar consolida considerabil scenariul coliziunii. Însă alți oameni de știință iau în considerare o altă cale. Dacă această galaxie și-a respins violent propria materie întunecată? Unele modele sugerează că formarea explozivă de stele în tinerețea sa ar fi putut genera suficientă energie pentru a perturba echilibrul gravitațional și a expulza materia întunecată în vidul cosmic. Acesta ar fi un fenomen extrem, dar nu total implauzibil în medii foarte dense sau instabile.

Pentru moment, niciuna dintre aceste teorii nu este răspunsul definitiv. FCC 224 rămâne un obiect de studiu pe cât de fascinant, pe atât de frustrant, o anomalie care forțează cercetătorii să regândească unele dintre fundamentele cosmologiei moderne. Și cine știe? Poate că aceasta este doar prima dintr-o lungă serie de galaxii care ne vor zdruncina certitudinile.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România