"A massa total I medido foi muito, muito maior do que a massa do número total de estrelas, implicando que há uma tonelada de matéria escura densamente contribuindo para a massa total", diz Caltech astrônomo Evan Kirby. "A proporção de matéria escura a matéria luminosa é o mais alto de qualquer galáxia sabemos. Depois que eu tinha feito minhas medidas, eu só estava pensando-wow."
A matéria escura é chamado de "dark" por uma boa razão. Embora eles superam as partículas de matéria normal por mais de um fator de 5, partículas de matéria escura são indescritíveis. A sua existência é inferida pela sua influência gravitacional nas galáxias, mas ninguém nunca diretamente sinais observado a partir de matéria escura. Ao medir a massa de uma galáxia anã próxima chamada do Triângulo II, Kirby pode ter encontrado a maior concentração de matéria escura em qualquer galáxia conhecida.
Triangulum II é um pequeno, galáxia fraca na borda da Via Láctea, composta por apenas cerca de 1.000 estrelas. Kirby mediu a massa de Triangulum II, examinando a velocidade de seis estrelas girando em torno do centro da galáxia."A galáxia é um desafio para olhar", diz ele. "Apenas seis de suas estrelas eram luminosos suficiente para ver com o telescópio Keck". Ao medir a velocidade dessas estrelas, Kirby pode inferir a força gravitacional exercida sobre as estrelas e, assim, determinar a massa da galáxia.
Triangulum II poderia, assim, tornar-se um dos principais candidatos esforços para detectar diretamente as assinaturas de matéria escura. Certas partículas de matéria escura, chamados supersimétricas WIMPs (partícula massiva que interage fracamente), vai aniquilar uns aos outros sobre a colisão e produzir raios gama que podem ser detectados a partir da Terra.
Sobre o destino da galáxia anã Kirby diz que "a Via Láctea e nossa galáxia vizinha grande mais próxima, Andrômeda, têm panteões de pequenas galáxias em órbita em torno deles. Estas galáxias são interessantes porque eles são parte da nossa história cósmica. As primeiras galáxias para formar eram pequenos queridos, e com o tempo eles foram esmagados juntos para construir as maiores. interrupções maré de gravidade da nossa galáxia acabará por rasgar todas as galáxias anãs restantes nos em órbita, e eles vão se dissolver no-estrelas Way, poeira, gás Láctea, e todos . Da mesma forma, Andromeda vai engolir os seus anões. "
A imagem acima mostra a distribuição prevista de matéria escura em torno de uma galáxia como a Via Láctea. O círculo vermelho mostra uma galáxia anã como Triangulum II. (A. Wetzel e P. Hopkins, Caltech)
O Caltech FOGO (feedback em ambientes realistas) simulação abaixo mostra a distribuição prevista de estrelas (esquerda) e matéria escura (à direita) em torno de uma galáxia como a Via Láctea. O círculo vermelho mostra uma galáxia anã como Triangulum II. Embora tenha uma grande quantidade de matéria escura, tem muito poucas estrelas. galáxias escuras dominada pelo assunto como Triangulum II são excelentes perspectivas para detectar o sinal de raios gama a partir de matéria escura auto-aniquilação.
Enquanto as teorias atuais predizem que a matéria escura está produzindo raios gama em quase todo o universo, detectar estes sinais particulares, entre outros ruídos galácticos, como os raios gama emitidos por pulsares, é um desafio.Triangulum II, por outro lado, é uma galáxia muito tranquila. Falta-lhe o gás e outros materiais necessários para formar estrelas, portanto, não está formando novas estrelas-os astrônomos chamam de "morto". Quaisquer sinais de raios gama provenientes de colidir partículas de matéria escura, teoricamente, ser claramente visível.
Ele não foi definitivamente confirmada, porém, que o que Kirby medida é realmente a massa total da galáxia. Outro grupo, liderado por pesquisadores da Universidade de Estrasburgo, na França, mediu as velocidades das estrelas do lado de fora do Triângulo II e descobriu que eles estão realmente se movendo mais rápido do que as estrelas mais próximas ao centro-a da galáxia oposto do que é esperado. Isto poderia sugerir que a pequena galáxia está sendo separada, ou "tidally interrompido," pela gravidade da Via Láctea.
"Meus próximos passos são para fazer medições para confirmar os resultados que outro grupo", diz Kirby. "Se se verificar que essas estrelas exteriores não estão realmente se movendo mais rápido do que as internas, em seguida, a galáxia poderia ser no que é chamado equilíbrio dinâmico. Isso tornaria o mais excelente candidato para a detecção de matéria escura com raios gama."
Um artigo descrevendo esta pesquisa aparece na edição de novembro 17 dasAstrophysical Journal Letters . Judith Cohen (PhD '71), a Kate Van Nuys Professor Página de Astronomia, é um co-autor do Caltech.
O Galaxy diário via Caltech
Crédito de imagem: A. Wetzel e P. Hopkins, Caltech
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