For to år siden oppdaget Marla Geha, en astronom fra Yale University, Joshua Simon fra Carnegie Institution of Washington, og deres kolleger noe uvanlig mens de studerte med Keck II-teleskopet og informasjon for Sloan Digital Sky Survey. Observasjonene deres viste en kontrastfylt gruppe stjerner som alle så ut til å bevege seg unisont - ikke bare en bevegelig klynge av lignende stjerner som kunne ha blitt revet bort fra den nærliggende Skytten-dverggalaksen. Teamet visste at de var på noe, men en konkurrerende gruppe astronomer ved Cambridge University var skeptisk. Synd… det var en mørk skatt rett der foran øynene deres.
For ikke å bli frarådet, returnerte Simon, Geha og deres gruppe til Keck og vendte det fotografiske blikket til teleskopets Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) mot deres målområde. Selv om det bare var rundt 1000 små, svake stjerner, ønsket de å vite hvordan de vandret både i forhold til Melkeveien og til hverandre. Navnet som Segue 1, målet teamet så på, kunne muligens ha 3.400 ganger mer masse enn det som kan sees på av dens synlige stjerner ... en galakse dominert av mørk materie og saltet med en håndfull gamle soler. Hvis de rundt 1000 stjernene var alt som var i Segue 1, med bare et snev av mørk materie, ville stjernene alle beveget seg omtrent på samme hastighet, sa Simon. Men Keck-dataene viser at de ikke gjør det. I stedet for å bevege seg på en jevn 209 km / sek i forhold til Melkeveien, beveger noen av Segue 1-stjernene seg så tregt som 194 kilometer i sekundet, mens andre går så raskt som 224 kilometer i sekundet.
"Det forteller deg at Segue 1 må ha mye mer masse for å akselerere stjernene til de hastighetene," forklarte Geha. Avisen som bekrefter Segue 1s mørke natur dukket opp i Mai 2011-utgaven av The Astrophysical Journal. “Massen som kreves for å forårsake de forskjellige starhastighetene som sees i segment 1, er beregnet til 600 000 solmasser. Men det er bare rundt 1 000 stjerner i segment 1, og de er alle i nærheten av massen av sola vår, ”sa Simon. "Så godt som alt av resten av massen må være mørk materie."
Men informasjonen fra DEIMOS stoppet ikke der ... Den avslørte også en eklektisk samling av nesten primordiale metallfattige stjerner. Forskerne klarte å samle jerndata om seks stjerner i Segue 1 med Keck II-teleskopet, og en syvende Segue 1-stjerne ble målt av et australsk team som brukte Very Large Telescope. Av de syv viste tre seg å ha mindre enn ett 2500. så mye jern som Solen. "Det antyder at dette er noen av de eldste og minst utviklede stjernene som er kjent," sa Simon. Dette er fascinerende data som vurderer undersøkelser av stjerner av denne typen ut fra Melkeveiens milliarder har produsert mindre enn 30. "I segment 1 har vi allerede 10 prosent av totalen i Melkeveien," sa Geha. "For å studere disse mest primitive stjernene vil dverggalakser være veldig viktig."
Ved å bekrefte Segue 1s enorme konsentrasjon av mørk materie, blir andre typer forskning på denne mørke galakens livsstil nå mer dedikert. Det rombaserte Fermi Gamma Ray-teleskopet har også sett sin vei i håp om å fange en gamma-ray-hendelse skapt av kollisjon og utslettelse av par mørke stoffpartikler. Så langt har Fermi-teleskopet ikke oppdaget noe slikt, noe som ikke er helt overraskende og ikke betyr at den mørke saken ikke er der, sa Simon.
"De nåværende spådommene er at Fermi-teleskopet bare er knapt sterkt nok eller kanskje ikke helt sterkt nok til å se disse gammastrålene fra Segue 1," forklarte Simon. Så det er håp om at Fermi i det minste vil oppdage antydningen til en kollisjon. "En deteksjon ville være spektakulær," sa Simon. ”Folk har prøvd å lære om mørk materie i 35 år og har ikke gjort store fremskritt. Selv en svak glød av de forutsagte gammastrålene ville være en kraftig bekreftelse av teoretiske spådommer om arten av mørk materie. ”
La oss håpe at segment 1 ikke er alene i mørket.
Original nyhetskilde: Keck Observatory Science News.
