Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων, με τη συνδρομή του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA, έχει ανακαλύψει ένα καινοφανές αστρονομικό αντικείμενο: ένα νέφος σκοτεινής ύλης, πλούσιο σε αέρια. Αυτή η δομή, γνωστή με το προσωνύμιο «Cloud-9», αποτελεί μια παρακμή ενός πρώιμου γαλαξιακού σχηματισμού που απέτυχε να εξελιχθεί. Η σύγχρονη αυτή ανακάλυψη δίνει πολύτιρες πληροφορίες σχετικά με την προέλευση και την εξέλιξη των γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν, καθώς και για τη φύση της σκοτεινής ύλης. Το Cloud-9 βρίσκεται σε απόσταση 14 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη!
«Αυτή είναι η ιστορία ενός αποτυχημένου γαλαξία», δήλωσε ο Alejandro Benitez-Llambay, κύριος ερευνητής του προγράμματος από το Πανεπιστήμιο Milano-Bicocca στην Ιταλία. «Στην επιστήμη, συχνά μαθαίνουμε περισσότερα από τις αποτυχίες παρά από τις επιτυχίες. Ακριβώς το γεγονός ότι δεν παρατηρούμε αστέρια επιβεβαιώνει τη θεωρία μας. Έχουμε εντοπίσει στο τοπικό σύμπαν ένα απομεινάρι ενός γαλαξία που δεν είχε σχηματιστεί ποτέ».
«Αυτό το νέφος μας προσφέρει μια μοναδική ματιά στο σκοτεινό σύστημα», πρόσθεσε ο Andrew Fox, μέλος της ερευνητικής ομάδας από τον Σύνδεσμο Πανεπιστημίων για την Έρευνα στην Αστρονομία (AURA)/ Ινστιτούτου Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων (STScI) για τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος. «Θεωρητικά γνωρίζουμε ότι η μεγαλύτερη μάζα στο σύμπαν θα έπρεπε να αποτελείται από σκοτεινή ύλη, αλλά η ανίχνευσή της είναι εξαιρετικά δύσκολη καθώς δεν εκπέμπει φως. Το Cloud-9 μας δίνει μια σπάνια ευκαιρία να μελετήσουμε ένα νέφος που κυριαρχείται από σκοτεινή ύλη».
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι τα νέφη τέτοιου τύπου, όπως το Cloud-9, προήλθαν από αποτυχημένες διαδικασίες συσσώρευσης ύλης και αερίου που δεν κατάφεραν να δημιουργήσουν γαλαξίες. Είναι πιθανό να υπάρχουν και άλλα μικρότερα και λιγότερο ορατά νέφη σκοτεινής ύλης σε όλο το σύμπαν, τα οποία συνιστούν απομεινάρια αποτυχημένων γαλαξιακών σχηματισμών. Η μελέτη των σκοτεινών κατασκευών αποτελεί πρόκληση, καθώς η παραδοσιακή παρατήρηση φωτός είναι αναποτελεσματική.
Οι επιστήμονες έχουν ερευνήσει τα νέφη υδρογόνου κοντά στον Γαλαξία μας για πολλά χρόνια, ωστόσο αυτά τείνουν να είναι πολύ μεγαλύτερα και πιο ακανόνιστα από το Cloud-9. Συγκριτικά, το Cloud-9 είναι μικρότερο, πιο σφαιρικό και συνοπτικό, γεγονός που το καθιστά μοναδικό στον τύπο του.
Ο πυρήνας αυτού του νεφελώματος περιέχει ουδέτερο υδρογόνο και έχει διάμετρο περίπου 4.900 ετών φωτός. Οι επιστήμονες έχουν μετρήσει την ποσότητα του αερίου υδρογόνου στο Cloud-9 μέσω των ραδιοκυμάτων που εκπέμπει, υπολογίζοντας την μάζα του σε περίπου ένα εκατομμύριο φορές της ηλιακής μάζας. Υποθέτοντας ότι η πίεση του αερίου εξισορροπεί τη βαρύτητα του νέφους, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η σκοτεινή ύλη του Cloud-9 έχει μάζα περίπου πέντε δισεκατομμύρια ηλιακούς όγκους.
Το Hubble έλυσε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του υπεργίγαντα Betelgeuse
Αν το Cloud-9 καταφέρει να συγκεντρώσει περισσότερη μάζα, αυτό μπορεί να δώσει νέα ώθηση στη διαδικασία σχηματισμού γαλαξιών στο μέλλον. Ωστόσο, το πώς αυτό μπορεί να συμβεί είναι θέμα ανοιχτό προς συζήτηση. Εάν η μάζα του ήταν τουλάχιστον 5 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες, θα είχε καταρρεύσει λόγω της βαρύτητας και θα είχε αρχίσει να δημιουργεί αστέρια καθώς και πιθανώς μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του, οδηγώντας έτσι σε έναν γαλαξία. Αν, ωστόσο, ήταν πολύ μικρότερο από αυτόν τον όγκο, το αέριο θα μπορούσε να διασκορπιστεί και να ιονιστεί, και θα είχε απομείνει πολύ λίγα. Με την τωρινή μάζα του, βρίσκεται σε μια κατάσταση ισορροπίας: ούτε αρκετά μεγάλο για να γίνει γαλαξίας, ούτε τόσο μικρό ώστε να διασκορπιστεί λόγω της μικρής βαρύτητας.
Το νέο αντικείμενο έχει ταξινομηθεί ως Reionization-Limited H I Cloud (RELHIC), που σημαίνει ότι πρόκειται για ένα πρωτογενές νέφος ουδέτερου υδρογόνου που δεν έχει σχηματίσει αστέρια. Αν και η ύπαρξή τους έχει προβλεφθεί από τη θεωρία, είναι η πρώτη φορά που καταφέρνουμε να παρατηρήσουμε άμεσα ένα τέτοιο απομεινάρι του πρώιμου σύμπαντος μέσω του Cloud-9.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal Letters και τα ευρήματά της παρουσιάστηκαν σε σχετική συνέντευξη Τύπου κατά την 247η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Φοίνιξ.
