Kineski teleskop FAST otkrio je dva oblaka neutralnog vodika u blizini galaksije Vrtlog (M51) koji ne sadrže vidljive zvijezde, a svaki ima masu od oko tri milijuna sunčevih masa.
Znanstvenici su desetljećima pretpostavljali da bi takvi objekti trebali postojati prema standardnom kozmološkom modelu, ali ih je do sada pronađeno tek nekoliko. Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Astronomy & Astrophysics, prvi je put da su dva takva objekta pronađena u blizini iste galaksije.
Oblaci, nazvani Cloud N i Cloud S, udaljeni su 228.000 do 293.000 svjetlosnih godina od središta galaksije M51. Njihova ukupna masa haloa iznosi oko 3,7 milijardi sunčevih masa, što znači da je omjer plina i ukupne mase iznimno visok — upravo onako kako teorija predviđa za ovakve sustave.
Tamni haloi koji nisu postali galaksije
Prema modelu hladne tamne tvari (LCDM), strukture u svemiru nastaju hijerarhijski: prvo se formiraju mali haloi tamne tvari koji se zatim spajaju u veće. No ne postaje svaki haloa galaksija. Ako je gravitacijski potencijal preslab, plin se ne može stisnuti dovoljno da započne nuklearna fuzija — zvijezde se jednostavno ne rode.
Dodatni problem je pozadinsko ultraljubičasto zračenje kvazara i zvijezda koje zagrijava plin i sprječava njegovo hlađenje i kolaps. Znanstvenici takve objekte nazivaju reionizacijski ograničenim oblacima vodika, ili skraćeno RELHIC.
Tim predvođen Qingze Chenom s Nacionalnog astronomskog opservatorija Kineske akademije znanosti analizirao je 55 galaksija iz pregleda FEASTS. Od cijelog uzorka, samo su dva objekta zadovoljila stroge kriterije: moraju biti kompaktni, približno sferični, imati uske spektralne linije s brzinama od oko 20 kilometara u sekundi te nemati zvjezdanu komponentu vidljivu u optičkom dijelu spektra.
Ostaje li mogućnost plime i oseke?
Postoji li mogućnost da su ovi oblaci zapravo krhotine sudara galaksija? M51 je poznata kao interaktivni sustav — galaksija koja je u prošlosti sudjelovala u bliskim susretima sa susjednom galaksijom. Znanstvenici priznaju da ne mogu u potpunosti isključiti mogućnost da je riječ o plimnim ostacima takvih interakcija.
Za konačan odgovor bit će potrebna promatranja veće razlučivosti. Ako se potvrdi da su ovi oblaci doista tamni haloi bez zvijezda, to bi bio snažan dokaz da procesi formiranja galaksija nisu tako jednostavni kao što modeli sugeriraju.
Ovo otkriće postavlja i pitanje koje izvor ne postavlja: koliko ovakvih objekata još čeka na otkriće u blizini drugih galaksija, i što to znači za naše razumijevanje raspodjele tamne tvari u svemiru? Ako svaka velika galaksija ima ovakve “zvjezdane duhove” u svojoj blizini, možda je vrijeme da revidiramo modele koji predviđaju koliko ih točno treba biti.