גלקסי בקרבת מקום מכיל את הריכוז הגבוה ביותר של חומר אפל שזוהה אי פעם

על ידי מדידת המסה של גלקסיה ננסית סמוכה בשם Triangulum II, אסטרונום בארה"ב זיהה מה יכול להיות הריכוז הגבוה ביותר שלבכל גלקסיה מוכרת. עם מספר קטן יחסית של כוכבים, הגלקסיה הקטנה והחלשה הזו אינה הקלה ביותר לחקירה, אבל לא היה לטעות עד כמה היחס בין האור לחושך שלה יוצא דופן.

"המסה הכוללת שמדדתי הייתה הרבה הרבה יותר גדולה מהמסה של המספר הכולל של הכוכבים - מה שמרמז שיש טון של חומר אפל ארוז בצפיפות שתורם למסה הכוללת."אומר אוון קירבי מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה. "היחס בין חומר אפל לחומר זוהר הוא הגבוה ביותר מכל גלקסיה שאנו מכירים. אחרי שביצעתי את המדידות שלי, פשוט חשבתי - וואו".

התגלתה מוקדם יותר השנה בקצה גלקסיית שביל החלב שלנו, לגלקסיית Triangulum II יש עוצמת בהירות בערך כמו הגלקסיה הקלושה ביותר ביקום הידוע, הנקראת סג 1, והיא מכילה רק 1,000 כוכבים. כדי לשים את זה בפרספקטיבה, שביל החלב יש בסביבה100 מיליארד כוכבים.

הבעיה עם כל כך מעט כוכבים היא שזה מקשה על מציאת כוכבים גדולים ובהירים, ואלו הם היחידים שאנו מסוגלים לזהות בצורה מהימנה עם טלסקופים מבוססי כדור הארץ. למרבה המזל, קומץ כוכבים הוא כל מה שאתה צריך כדי למדוד את כוח הכבידה המופעל עליהם - אתה רק צריך לראות אותם ברורים מספיק כדי למדוד את מהירותם. לאחר שהשתמשת במהירות הכוכבים כדי להבין את כוח הכבידה שאיתו הם מתמודדים, תוכל לקבוע את מסת הגלקסיה.

קירבי מצא שישה כוכבים מתקרבים למרכז טריאנגולום II שעשו את העבודה. "הגלקסיה מאתגרת להסתכל עליה",הוא אומר. "רק שישה מהכוכבים שלו היו זוהרים מספיק כדי לראות עם טלסקופ קק."

בעינינו, נראה שהיקום הידוע מורכב מכוכבי לכת, כוכבים, גלקסיות וכל מיני אבק, סלע וגז, אבל במציאות, כל החומר הגלוי - או ה'רגיל' הזהמהווה רק 4.9 אחוז ממנו. החומר האפל עולה על חלקיקי החומר הרגיל ביותר מפקטור 10, ומהווה 26.8 אחוז מהיקום, בעודדואג ל-68.3 האחוזים הנותרים.

אבל זה שחומר אפל ואנרגיה אפלה מהווים את רוב היקום שלנו לא אומר שאנחנו יכולים לראות אותם - זו הסיבה שהם נקראים 'אפלים'. הדרך היחידה שאנו יודעים לזהות חומר אפל ואנרגיה אפלה היא על ידי מדידה עקיפה של נוכחותם באמצעות השפעת הכבידה שלהם על מרכיבים שונים של גלקסיה.

עד כה, אף אחד לא הצליח למדוד או לזהות ישירות אות של חומר אפל, אבל התגלית שלטריאנגולום II יש את הריכוז הגבוה ביותר של חומר אפל מכל גלקסיה ידועה יכולה להיות המפתח להבנה כיצד לעשות זאת.

ידוע כי סוגים מיוחדים של חלקיקי חומר אפל המכונים WIMPs מחסלים זה את זה כאשר הם מתנגשים, ואינטראקציה זו מייצרת קרני גמא שניתן לזהות באמצעות ציוד מבוסס כדור הארץ. קרני גמא אלה קרובות ככל שאנו יכולים להגיע לזיהוי ישיר של חומר אפל, אך למרות שחושבים שהן מיוצרות כמעט בכל מקום ביקום, הן כל הזמן טובעות על ידי סוגים אחרים של קרני גמא, כגון אלה הנפלטים על ידי- שרידים מתים של כוכבים מסיביים.

לכן Triangulum II הוא ממצא מדהים כל כך: לא רק שנראה שיש לו את הריכוז הגבוה ביותר הידוע של חומר אפל, העובדה שהוא כל כך קטן ויש לו כל כך מעט כוכבים, פירושה שהאותות המתחרים לא נראים כבעיה. הוא כל כך שקט, שאסטרונומים מתייחסים אליו כ'מת', מה שאומר שזה אמור להיות קל יחסית לזהות קרני גמא המיוצרות בחומר אפל. מחזיק אצבעות נמצא משהו גדול בחושך.

הממצאים של קירבי פורסמו במכתבי יומן אסטרופיזיים.