Kan uppträdanden lura? Enligt Storbritanniens Infra-Red Telescope (UKIRT) är galaxer som verkar gamla i vårt universums tidiga historia placerade i enorma moln av mörk materia. Med hjälp av de mest känsliga bilderna som någonsin tagits tror UKIRT-forskare att dessa galaxer kommer att utvecklas till den mest massiva men kända.
Idag talar University of Nottingham doktorand Will Hartley till Royal Astronomical Society National Astronomy Meeting i Belfast. Som ledare för studien föreslår Hartley att de avlägsna galaxerna som identifierats i UKIRT-bilderna betraktas som äldre ur deras innehåll av gamla, röda stjärnor. Eftersom dessa system är nästan 10 miljarder ljusår långt ifrån, är bilderna som galaxerna dök upp ungefär 4 miljarder år efter Big Bang. Fullt utvecklade galaxer vid den tidpunkten är svåra att förklara och svaret har varit förbryllande astronomer som studerar galaktisk bildning och evolution.
Hartley och hans team använde de djupa UKIRT-bilderna för att uppskatta massan av den mörka materien som bildades i en gloria som omger de gamla galaxerna - en gloria som kollapsar under sin egen tyngdkraft för att bilda en jämn fördelning av materien. Genom att mäta deras förmåga att bilda galaktiska kluster kan astronomer få en bättre känsla av vad som får äldre galaxer att hålla sig ihop.
Hartley förklarar "Lyckligtvis, även om vi inte vet vad mörk materia är, kan vi förstå hur gravitationen kommer att påverka den och få den att klumpa sig samman. Vi kan se att de gamla, röda galaxerna klumpar samman mycket starkare än de unga, blå galaxerna, så vi vet att deras osynliga mörka ämnen måste vara mer massiva.
Haloerna av mörk materia som omger de gamla galaxerna i det tidiga universum har visat sig vara extremt massiva och innehåller material som är hundra tusen miljarder gånger massan av vår sol. I det närliggande universum är halos av denna storlek kända för att innehålla jätte elliptiska galaxer, de största kända galaxerna.
"Detta ger en direkt länk till dagens universum," säger Hartley, "och berättar att dessa avlägsna gamla galaxer måste utvecklas till de mest massiva men mer bekanta elliptiska formade galaxer vi ser runt oss idag. Att förstå hur dessa enorma elliptiska galaxer bildas är en av de största öppna frågorna i modern astronomi och detta är ett viktigt steg för att förstå deras historia. ”
