Un posibil „galaxie întunecată”: rezervor gigantic de hidrogen, fără stele vizibile
Astronomii au identificat un obiect cosmic neobișnuit, denumit AGC 322753, care pare să conțină o cantitate uriașă de hidrogen neutru — de aproximativ două miliarde de ori masa Soarelui — dar pentru care observațiile nu au relevat nicio lumină stelară corespunzătoare. Descoperirea, publicată în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, îl plasează pe AGC 322753 printre cei mai promițători candidați pentru statutul de „galaxie întunecată”, un sistem cu foarte puține stele sau posibil niciuna.
Obiectul se află la circa 310 milioane de ani-lumină de Pământ. Semnalul său radio sugerează că gazul ar putea fi organizat într-un disc în rotație, deși observațiile nu au reușit încă să cartografieze acest disc. Echipa condusă de Marco Monaci, de la Swinburne University of Technology din Australia, a ajuns la această concluzie comparând candidații de galaxii întunecate din studiul ALFALFA, realizat cu radiotelescopul Arecibo, acum dezafectat, cu detecțiile unui studiu efectuat cu telescopul FAST din China.
Două detectări independente, aceeași sursă
Ambele studii detectează emisia radio a hidrogenului neutru, ceea ce le permite astronomilor să găsească gaz chiar și acolo unde stelele sunt prea slabe pentru a fi observate. Între cele două cataloage, cercetătorii au găsit 13 surse care corespundeau. După ce au verificat galaxiile din apropiere, calitatea imaginilor și posibilele corespondente vizibile, au ales AGC 322753.
Cele două detectări radio au fost foarte apropiate ca viteză și formă a semnalului. Faptul că telescoape diferite l-au observat la momente diferite constituie o dovadă solidă că semnalul provine din spațiu, nu din interferențe radio. Ambele observații au prezentat două vârfuri, un model compatibil cu gazul care se rotește într-un disc. Zonele de suprapunere observate de cele două telescoape au restrâns zona cea mai probabilă în care ar putea fi căutată o corespondentă optică.
Cât de multe stele ar putea fi ascunse?
O zonă lipsită de semnal într-o imagine nu înseamnă automat absența stelelor, așa că cercetătorii au testat ce ar fi putut scăpa imaginilor adăugând galaxii artificiale de diferite dimensiuni și mase stelare, apoi verificând ce zone rămâneau vizibile. Experimentele au sugerat o limită superioară aproximativă de 50 de milioane de mase solare în stele. În aceste condiții, AGC 322753 conține de cel puțin 40 de ori mai mult hidrogen neutru decât stele.
Această limită depinde însă de modul în care sunt răspândite stelele și de posibilitatea ca lumina lor să fie mascată de strălucirea din prim-plan. Rămâne astfel loc pentru prezența unei galaxii extrem de slabe. Echipa a constatat că AGC 322753 conține mai mult hidrogen decât prezic modelele actuale pentru un sistem complet lipsit de stele, iar autorii notează că obiectul „ar putea avea o masă stelară prea mică pentru a fi detectabilă în cadrul Legacy Surveys”.
Precedentul și explicația alternativă
Există un precedent pentru găsirea luminii lipsă: o altă presupusă galaxie întunecată a fost reclasificată după ce observații de urmărire în profunzime au dezvăluit o populație slabă de stele asociată cu gazul său. Pentru AGC 322753 există și o altă explicație posibilă: gazul ar fi putut fi smuls din galaxiile vecine prin interacțiuni gravitaționale. Cel mai apropiat vecin luminos cunoscut se află la circa 950.000 de ani-lumină distanță în separare proiectată. Această distanță, masa mare de gaz și aparenta rotație argumentează împotriva unei astfel de origini, deși nu o pot exclude complet.
Observații radio mai precise ar putea stabili dacă gazul formează într-adevăr un disc în rotație, iar imagini optice mai profunde ar putea dezvălui stele ascunse. Chiar dacă acestea ar fi găsite, ar rămâne de explicat o galaxie intrigantă: una care deține o cantitate enormă de gaz, cu remarcabil de puțină lumină stelară care să o trădeze.
