Den ultradiffuse galaksen NGC1052-DF2, etter dataene fra Gemini Multi Object Spectrograph (GMOS) på Hawaii. Flere andre teleskoper, deriblant Hubbleteleskopet, bidro med data som avslørte galaksens svært uvanlige egenskaper.  (Foto: Gemini Observatory/NSF/AURA/Keck/Jen Miller)
Den ultradiffuse galaksen NGC1052-DF2, etter dataene fra Gemini Multi Object Spectrograph (GMOS) på Hawaii. Flere andre teleskoper, deriblant Hubbleteleskopet, bidro med data som avslørte galaksens svært uvanlige egenskaper. (Foto: Gemini Observatory/NSF/AURA/Keck/Jen Miller)

Forskere fant galakse uten mørk materie

Funnet utfordrer den rådende forklaringen på hvordan galaksene oppstår.

Publisert

Det var i utgangspunktet ikke noe veldig spesielt med galaksen NGC1052–DF2.

Den tilhører riktignok en relativt nyoppdaget type galakse, såkalte ultradiffuse galakser. Men det har vist seg at de er ganske vanlige. NGC1052–DF2 ble observert av et teleskop som var spesialbygd nettopp for å se slike galakser.

Det var først da NGC1052–DF2 også ble studert med andre teleskoper at forskerne begynte å ane at noe var utenom det vanlige.

Det viste seg at NGC1052–DF2 roterte mye saktere enn forventet. Da Pieter van Dokkum og kollegaene hans etter hvert beregnet galaksens masse, viste det seg at den korresponderte mer eller mindre nøyaktig til massen av stjernene som fantes i den.

Og det kan jo høres logisk ut.

Men i virkeligheten er et slikt resultat temmelig forbløffende. Det peker nemlig mot at galaksen ikke inneholder mørk materie.

Må være mer masse

Hele hypotesen om mørk materie springer nettopp ut fra følgende:

Galakser snurrer for fort, i forhold til hvor mye synlig masse det finnes i dem. Med en slik fart, er ikke galaksene tunge nok til at gravitasjonskraften deres skal kunne holde dem sammen. Tvert imot burde stjernene blir slengt fra hverandre og forsvinne.

Hvis regnestykket skal gå opp, må galaksene bestå av mer enn vi klarer å observere. De må altså inneholde mye mer masse enn summen av synlig materie, som stjerner og planeter.

Men hva da?

Den rådende hypotesen er at galaksene også inneholder enorme mengder av et stoff som er usynlig og ufølbart, men som likevel har masse. Altså mørk materie.

Skyggeunivers

I løpet av de siste åra har stadig mer forskning pekt mot at slik mørk materie finnes. Mye kan tyde på at det faktisk kan være massevis av mørk materie rundt deg akkurat nå.

Noen har til og med undret på om den mørke materien kan klumpe seg sammen og lage en usynlig verden av mørke stjerner og planeter, midt i melkeveien.

De fleste forskere vil nok si at akkurat det ikke er spesielt sannsynlig, men mange mener at mørk materie spiller en viktig rolle når galakser dannes. Hypotesen sier at store bobler av mørk materie først trekker til seg gass, som etter hvert samler seg og blir til stjerner.

Derfor er det desto mer overraskende å finne en galakse helt uten.

Mystisk tilblivelse

Dette betyr at mørk materie kan skilles fra vanlig materie. Den er en egen form for substans som kan være i galaksene – eller ikke, skriver van Dokkum og kollegaene.

Men ellers gir den nye oppdagelsen kanskje flere spørsmål enn svar. For eksempel hvordan NGC1052–DF2 er blitt til, når den ser ut til å mangle mørk materie. Foreløpig har forskerne ingen gode forklaringer.

Kanskje dette betyr at hypotesen om mørk materie er feil, og at det mystiske stoffet egentlig ikke finnes?

Styrker ideen om at mørk materie finnes

Noen undersøkelser finner ingen tegn til at det faktisk eksisterer et usynlig stoff der ute. Og til tross for en storstilt leteaksjon ved partikkelakseleratoren CERN, har forskerne ennå ikke klart å observere mørk materie på nært hold.

Noen forskere mener at vi slett ikke trenger mørk materie for å forklare galaksenes raske rotasjon.

Enkelte argumenterer for eksempel for at tyngdelovene kan virke litt annerledes på galakseskala, og at denne effekten bare får det til å se ut som om galaksene er tyngre enn de burde.

Men denne ideen er ikke blitt styrket etter oppdagelsen av NGC1052–DF2, ifølge van Dokkum og co.

Tvert imot. For dersom tyngdelovene virker annerledes, skulle man forvente at dette ville gjelde for absolutt alle galakser. Når vi nå har funnet en galakse uten noe tegn til mørk materie, blir det faktisk mindre sannsynlig at effekten bare skyldes tyngdelovene.

Referanse:

P. van Dokkum m. fl., A galaxy lacking dark matter, Nature, mars 2018. Sammendrag.