Jak hvězdokupa z trpasličí galaxie zlikvidovala kandidáty na temnou hmotu?

Přes čtvrtinu veškeré hmoty a energie vesmíru tvoří temná hmota. Tušíme, že je všude kolem nás, stále ale nevíme co je temná hmota zač.

Vědci navrhli už celou řadu zajímavých kandidátů na temnou hmotu. Mezi ty nejméně exotické patří takzvané objekty MACHO (česky přeloženo masivní halo objekty). To by měly být objekty z běžné hmoty v galaktických halo, jako hnědí trpaslíci, neutronové hvězdy nebo černé díry, které obvykle prakticky nezáří, takže jsou vlastně neviditelné.

S MACHO objekty to ale nevypadá moc dobře. Určitě nějaké existují, ale zřejmě jich není dost na to, aby vysvětlily temnou hmotu. Astronomové postupně vylučují jednu velikostní třídu MACHO objektů za druhou.

Vysvětlí MACHO objekty temnou hmotu?

Pozorováním gravitačních čoček už vyloučili, že by temnou hmotu mohly tvořit MACHO o hmotnosti 10 až 30 Sluncí, existenci MACHO o hmotnosti nad 100 Sluncí zase vylučují dvojhvězdy v galaktických halo, které by tam jinak nemohly být.

Teď se ukázalo, že nemohou existovat ani MACHO objekty o hmotnosti 30 až 100 Sluncí. Zjistil to Timothy Brandt z Institutu pokročilých studií v Princetonu, když pozoroval kulovou hvězdokupu v trpasličí galaxii Eri II.

TIP: První pozorování temné hmoty jinak než prostřednictvím gravitace

Jde o satelitní galaxii Mléčné dráhy, vzdálenou od nás 1,2 milionů světelných let. Eri II je velice tmavá a podle našich propočtů plná temné hmoty. Poblíž centra Eri II je ale zřetelně viditelná kulová hvězdokupa a Brandt spočítal, že kdyby temnou hmotu tvořily MACHO objekty o hmotnosti 30 až 100 Sluncí, tak by tam ve své podobě uvedená hvězdokupa nemohla existovat.