Czy ciemna materia jest powszechna?

Przyzwyczailiśmy się do idei ciemnej materii, której spodziewamy się nieomal wszędzie a tym bardziej w tak dużych skupiskach materii, jak galaktyki. Okazuje się, że nie czarna materia niekoniecznie jest tak wszechobecna. Międzynarodowy zespół astronomów kierowany przez naukowców z Holandii nie znalazł żadnych śladów ciemnej materii w galaktyce AGC 114905, pomimo wykonywania szczegółowych pomiarów w ciągu czterdziestu godzin za pomocą najnowocześniejszych teleskopów.

Może nie byłoby to nic dziwnego, gdy nie fakt, że galaktyka jest ultrarozproszoną galaktyką karłowatą, a nazwa „galaktyka karłowata” odnosi się do jej jasności, a nie do rozmiaru. Galaktyka jest mniej więcej wielkości naszej Drogi Mlecznej, ale zawiera tysiące razy mniej gwiazd. Przeważa idea, że ​​wszystkie galaktyki, a z pewnością ultrarozproszone galaktyki karłowate, mogą istnieć tylko wtedy, gdy są utrzymywane razem przez ciemną materię. Galaktyka, o której mowa, AGC 114905, znajduje się około 250 milionów lat świetlnych od nas.

Badacze Pavel Mancera Piña (Uniwersytet Groningen i ASTRON, Holandia) i jego koledzy zebrali dane dotyczące rotacji gazu w AGC 114905 przez 40 godzin między lipcem a październikiem 2020 r. za pomocą teleskopu VLA. Następnie wykonali wykres przedstawiający zależność prędkości obrotowej gazu od jego odległości od centrum galaktyki. To standardowy sposób na ujawnienie obecności ciemnej materii. W przypadku jej obecności prędkość gazu powinna być większa, gdyż pokonanie przyciągania pochodzącego od ciemnej materii wymaga większej siły odśrodkowej gazu czyli większej prędkości. Wykres pokazuje jednak, że prędkość gazu w AGC 114905 nie zawiera żadnych anomalii a zatem gaz wiruje z prędkością umożliwiającą równoważenie tylko widocznej materii (gwiazd galaktyki).

W swojej publikacji naukowej naukowcy wymieniają jedno po drugim możliwe wyjaśnienia braku ciemnej materii. Na przykład AGC 114905 mógł zostać pozbawiony ciemnej materii przez duże pobliskie galaktyki. Tyle tylko, że ich nie ma. Nie pasują tu też żadne modele teoretyczne, które tłumaczyłby zachowanie gazu przy jednoczesnym istnieniu ciemnej materii w tej galaktyce.

Tymczasem naukowcy szczegółowo badają inną ultrarozproszoną galaktykę karłowatą. Jeśli ponownie nie zaobserwują śladu ciemnej materii w tej galaktyce, będzie to silny dowód  na istnienie galaktyk bez ciemnej materii.