Astronomer kan ikke se det, men de vet at det er der ute fra forvrengningene forårsaket av alvoret. Men den beskriver også en fjern, bitteliten galakse som ligger omtrent 10 milliarder lysår fra Jorden. Denne galaksen kan ikke sees i teleskoper, men astronomer klarte å oppdage dens tilstedeværelse gjennom de små forvrengningene laget i lys som går forbi den. Denne mørke galaksen er den fjerneste og laveste masse gjenstand som noen gang er oppdaget, og astronomer sier at den kan hjelpe dem med å finne lignende objekter og bekrefte eller avvise nåværende kosmologiske teorier om universets struktur.
"Nå har vi en mørk satellitt [galakse]," sa Simona Vegetti, en postdoktorisk forsker ved Massachusetts Institute of Technology, som ledet funnet. ”Men antar at vi ikke finner nok av dem - da blir vi nødt til å endre egenskapene til mørk materie. Eller vi kan finne så mange satellitter som vi ser i simuleringene, og det vil fortelle oss at mørk materie har egenskapene vi tror den har. ”
Denne dverggalaksen er en satellitt av en fjern elliptisk galakse, kalt JVAS B1938 + 666. Teamet lette etter svake eller mørke satellitter av fjerne galakser ved hjelp av gravitasjonslinser, og gjorde sine observasjoner med Keck II-teleskopet på Mauna Kea på Hawaii, langs med teleskopets adaptive optikk for å begrense forvrengningene fra vår egen atmosfære.
De fant to galakser på linje med hverandre, sett fra Jorden, og det nærmere objektets gravitasjonsfelt avledet lyset fra det fjernere objektet (JVAS B1938 + 666) når lyset passerte gjennom den mørke galakas gravitasjonsfelt, og skapte et forvrengt bilde kalt en "Einstein-ring."
Ved hjelp av data fra denne effekten ble massen av den mørke galaksen funnet å være 200 millioner ganger solenes masse, noe som tilsvarer massene til satellittgalaksen som finnes rundt vår egen Melkevei. Størrelsen, formen og lysstyrken på Einstein-ringen avhenger av massefordelingen over hele linsegalaksen i forgrunnen.
Nåværende modeller antyder at Melkeveien bør ha rundt 10.000 satellittgalakser, men bare 30 er observert. "Det kan være at mange av satellittgalaksen er laget av mørk materie, noe som gjør dem unnvikende å oppdage, eller det kan være et problem med måten vi tror galakser dannes på," sa Vegetti.
Dverggalaksen er en satellitt, noe som betyr at den klamrer seg fast i kantene til en større galakse. Fordi den er liten og mesteparten av massen av galakser ikke består av stjerner, men av mørk materie, kan fjerne gjenstander som denne galaksen være veldig svake eller til og med helt mørke.
"Av flere årsaker klarte det ikke å danne mange eller noen stjerner, og derfor holdt det seg mørkt," sa Vegetti.
Vegetti og teamet hennes planlegger å bruke den samme metoden for å se etter flere satellittgalakser i andre regioner av universet, som de håper vil hjelpe dem med å oppdage mer informasjon om hvordan mørk materie oppfører seg.
Forskningen deres ble publisert i denne ukens utgave av Natur.
Lagets papirer finner du her.
Kilder: Keck Observatory, UC Davis, MIT
