För två år sedan upptäckte Marla Geha, en Yale University-astronom, Joshua Simon från Carnegie Institutionen i Washington, och deras kollegor något ovanligt när de studerade med Keck II-teleskopet och information för Sloan Digital Sky Survey. Deras observationer dök upp en kontrasterande grupp stjärnor som alla tycktes flytta ihop - inte bara ett rörligt kluster av liknande stjärnor som kunde ha rivits bort från den närliggande Skytten dvärg galaxen. Teamet visste att de var på något, men en konkurrerande grupp astronomer vid Cambridge University var skeptisk. Synd ... det var en mörk skatt precis där för deras ögon.
För att inte bli avskräckta återvände Simon, Geha och deras grupp till Keck och vände det fotografiska ögat på teleskopets Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) mot sitt målområde. Trots att det bara var cirka 1 000 små, svaga stjärnor, ville de veta hur de vandrade både med avseende på Vintergatan och till varandra. Namnet Segue 1, målet som teamet tittade på kan möjligen ha 3.400 gånger mer massa än vad som kan redovisas av dess synliga stjärnor ... en galax som domineras av mörk materia och saltad med en handfull gamla solar. Om de ungefär 1 000 stjärnorna var allt som var i Segue 1, med bara en touch av mörk materia, skulle stjärnorna alla röra sig med ungefär samma hastighet, sa Simon. Men Keck-uppgifterna visar att de inte gör det. Istället för att röra sig på en jämn 209 km / sek i förhållande till Vintergatan, rör sig några av Segue 1-stjärnorna med hastigheter så långsamt som 194 kilometer per sekund medan andra går så snabbt som 224 kilometer per sekund.
"Det säger att Segue 1 måste ha mycket mer massa för att påskynda stjärnorna till dessa hastigheter," förklarade Geha. Uppsatsen som bekräftar Segue 1: s mörka natur uppträdde i maj 2011-utgåvan av The Astrophysical Journal. ”Den massa som krävs för att orsaka de olika stjärnhastigheterna som ses i segment 1 har beräknats till 600 000 solmassor. Men det finns bara cirka 1 000 stjärnor i Segue 1, och de är alla nära vår solmassa, sa Simon. "Praktiskt taget hela resten av massan måste vara mörk materia."
Men informationen från DEIMOS slutade inte där ... Den avslöjade också en eklektisk samling av nästan primordiala metallfattiga stjärnor. Forskarna lyckades samla in järnuppgifter om sex stjärnor i Segue 1 med Keck II-teleskopet, och en sjunde Segue 1-stjärna mättes av ett australiskt team med hjälp av Very Large Telescope. Av de sju visade sig att tre hade mindre än ett 2500: e så mycket järn som solen. "Det tyder på att det här är några av de äldsta och minst utvecklade stjärnorna som är kända," sade Simon. Detta är fascinerande data med tanke på att utredningar av stjärnor av denna typ av Vintergatens miljarder har producerat mindre än 30. "I segment 1 har vi redan 10 procent av det totala i Vintergatan," sade Geha. "För att studera dessa mest primitiva stjärnor kommer dvärggalaxer att vara mycket viktiga."
Genom att bekräfta Segue 1s enorma koncentration av mörk materia, blir andra typer av forskning om denna mörka galaxens livsstil nu mer dedikerade. Det rymdbaserade Fermi Gamma Ray-teleskopet har också tittat sig i hopp om att fånga en gammastrålehändelse som skapats genom kollision och förintelse av par av partiklar av mörk materia. Hittills har Fermi-teleskopet inte upptäckt något sådant, vilket inte är helt förvånande och inte betyder att den mörka materien inte finns där, sa Simon.
"De nuvarande förutsägelserna är att Fermi-teleskopet bara är knappt tillräckligt starkt eller kanske inte riktigt starkt nog för att se dessa gammastrålar från Segue 1," förklarade Simon. Så det finns förhoppningar att Fermi kommer att upptäcka åtminstone antydan till en kollision. "En upptäckt skulle vara spektakulär," sade Simon. - Människor har försökt lära sig om mörk materia i 35 år och inte gjort stora framsteg. Till och med en svag glöd av de förutsagda gammastrålarna skulle vara en kraftfull bekräftelse av teoretiska förutsägelser om den mörka materiens natur. ”
Låt oss hoppas att segment 1 inte är ensam i mörkret.
Original nyhetskälla: Keck Observatory Science News.
