ستارهشناسان موفق به شناسایی یک کهکشان کمنور شدهاند که تقریباً بهطور کامل از ماده تاریک تشکیل شده است. این جرم کیهانی که با نام CDG-۲ شناخته میشود، در خوشه کهکشانی پرسئوس واقع شده و فاصله آن تا زمین حدود ۳۰۰ میلیون سال نوری است. محققان بر این باورند که این کهکشان ممکن است تاریکترین کهکشان کشفشده تاکنون باشد، یعنی بیشترین سهم ماده تاریک نسبت به ماده معمولی در آن مشاهده شده است. این کشف توسط گروهی از پژوهشگران به سرپرستی دیای (دیوید) لی از دانشگاه تورنتو انجام شد و دادههای مورد استفاده از تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ یوریکید (Euclid) و تلسکوپ سوبارو ژاپن بهدست آمده است.
شناسایی یک کهکشان نامرئی کار دشواری است، زیرا بیشتر روشهای سنتی کشف کهکشانها مبتنی بر نور ستارگان هستند. با این حال، در این پژوهش، تیم تحقیقاتی به جای جستجو برای خود ستارگان، به دنبال خوشههای ستارهای کروی شکل یا همان خوشههای کروی گلوبولار رفتند. این خوشهها شامل مجموعهای از ستارگان هستند که حول کهکشانها میچرخند و میتوانند نشانگر وجود کهکشانهایی باشند که نور کمی از خود ساطع میکنند.
محققان با استفاده از دادههای بهدستآمده از تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ یوریکید سازمان فضایی اروپا و تلسکوپ سوبارو ژاپن موفق شدند چهار خوشه ستارهای متراکم را در خوشه کهکشانی پرسئوس شناسایی کنند. این خوشهها در فاصلهای برابر با ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارند و نور بسیار کمی از خود ساطع میکنند. پژوهشگران با ترکیب تصاویر بهدستآمده از این سه تلسکوپ، توانستند در اطراف این خوشهها یک هاله کمنور مشاهده کنند که نشاندهنده وجود مادهای بیشتر از آنچه نور ستارگان نشان میدهد، است.
تحلیل دادهها نشان میدهد که کهکشان CDG-۲ تنها دارای نوری معادل شش میلیون خورشید است، که تنها ۱۶ درصد از این نور در خوشههای ستارهای متمرکز شده است. باقی جرم کهکشان، یعنی حدود ۹۹ درصد، از ماده تاریک تشکیل شده است. به گفته دیوید لی، این اولین کهکشانی است که صرفاً بر اساس خوشههای گلوبولار خود شناسایی شده و نشان میدهد که روشهای سنتی مبتنی بر نور ستارگان ممکن است بسیاری از کهکشانهای تاریک را نادیده گرفته باشند.
محققان فرض میکنند که CDG-۲ احتمالا در اثر تعاملات گرانشی شدید با سایر کهکشانها و اجرام موجود در خوشه پرسئوس، بیشتر گاز خود را از دست داده و به همین دلیل به شکل کهکشانی تقریباً تماماً متشکل از ماده تاریک و خوشههای ستارهای درآمده است. فقدان گاز کافی باعث شده است که شکلگیری ستارگان در این کهکشان تقریباً متوقف شود و تنها خوشههای ستارهای موجود باقی بمانند. این وضعیت موجب شده که CDG-۲ نمونهای منحصربهفرد از یک کهکشان تاریک باشد، جایی که ماده معمولی به شدت محدود شده و بخش اعظم جرم را مادهای نامرئی و ناشناخته تشکیل میدهد.
با توجه به این کشف، محققان امیدوارند که در آینده، با استفاده از تلسکوپهای پیشرفتهتری مانند تلسکوپ فضایی رومن ناسا یا رصدخانه ورا سی. روبین، که دارای قدرت تفکیک و حساسیت بسیار بالاتری نسبت به تجهیزات فعلی هستند، امکان شناسایی کهکشانهای تاریک بیشتری فراهم شود. این کهکشانها میتوانند اطلاعات مهمی درباره نحوه توزیع ماده تاریک در جهان و چگونگی شکلگیری کهکشانها در محیطهای مختلف کیهانی ارائه دهند.
تعیین میزان ماده تاریک در کهکشانها یکی از چالشهای بزرگ اخترفیزیک مدرن است، زیرا ماده تاریک نور مرئی ساطع نمیکند و تنها از طریق اثرات گرانشی خود بر روی ستارگان، گاز و کهکشانهای اطراف قابل شناسایی است. کشف کهکشانهایی مانند CDG-۲ میتواند مدلهای فعلی درباره تشکیل و تکامل کهکشانها را به چالش بکشد و بینش تازهای درباره نحوه تعامل ماده تاریک و ماده معمولی فراهم کند.
این یافتهها همچنین نشان میدهند که خوشههای ستارهای گلوبولار میتوانند ابزار مهمی برای شناسایی کهکشانهای کمنور و تاریک باشند. پیش از این، بیشتر کهکشانها با توجه به نور ستارگانشان کشف میشدند، اما روش جدید به پژوهشگران اجازه میدهد که مناطقی از کیهان را که در آنها ماده تاریک غلبه دارد، بهتر بررسی کنند.
با توجه به فاصله زیاد CDG-۲ و نور کم آن، شناسایی چنین کهکشانهایی بدون ابزارهای پیشرفته فضایی و زمینی بسیار دشوار است. بنابراین، هر کشف جدیدی از این نوع میتواند به درک بهتر ما از ساختار کیهان، توزیع ماده تاریک و فرآیندهای شکلگیری کهکشانها کمک کند. همچنین مطالعه این کهکشانها میتواند نشان دهد که چگونه تعاملات گرانشی میان کهکشانها و محیط خوشهای میتواند ساختار و محتوای کهکشانها را تغییر دهد و آنها را به نمونههای منحصربهفردی تبدیل کند.
در نهایت، کشف CDG-۲ نمونهای از پیشرفتهای علمی در زمینه اخترفیزیک و اهمیت استفاده همزمان از تلسکوپهای متعدد برای شناسایی اجرام کمنور و نامرئی در کیهان را نشان میدهد. این کشف میتواند سرآغاز مطالعات گستردهتر درباره کهکشانهای تاریک و ماده نامرئی در جهان باشد و اطلاعات ارزشمندی برای درک بهتر کیهان ارائه کند.
