Στον απέραντο ιστό του Σύμπαντος οι περισσότεροι γαλαξίες λάμπουν έντονα στον κοσμικό χώρο και χρόνο. Ωστόσο μια σπάνια κατηγορία γαλαξιών παραμένει σχεδόν αόρατη, οι γαλαξίες χαμηλής επιφανειακής λαμπρότητας, οι οποίοι κυριαρχούνται από σκοτεινή ύλη και περιέχουν μόνο αραιή κατανομή αμυδρών άστρων. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble εντόπισε τέτοιους «σκοτεινούς γαλαξίες».
Ένα τέτοιο δυσεύρετο αντικείμενο, με την ονομασία CDG-2, ενδέχεται να συγκαταλέγεται στους πιο έντονα κυριαρχούμενους από σκοτεινή ύλη γαλαξίες που έχουν ανακαλυφθεί ποτέ. Η σκοτεινή ύλη είναι μια αόρατη μορφή ύλης που δεν αντανακλά, δεν εκπέμπει και δεν απορροφά φως. Η επιστημονική μελέτη που παρουσιάζει αυτό το εύρημα δημοσιεύτηκε στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters».
Ο εντοπισμός τόσο αμυδρών γαλαξιών είναι εξαιρετικά δύσκολος. Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Ντέιβιντ Λι από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο εντόπισε δέκα ήδη επιβεβαιωμένους γαλαξίες χαμηλής επιφανειακής λαμπρότητας και δύο επιπλέον υποψήφιους «σκοτεινούς» γαλαξίες, αναζητώντας πυκνές συγκεντρώσεις σφαιρωτών σμηνών, συμπαγών σφαιρικών ομάδων άστρων που συνήθως περιφέρονται γύρω από κανονικούς γαλαξίες. Τα σμήνη αυτά μπορούν να υποδηλώνουν την παρουσία ενός αμυδρού, κρυμμένου αστρικού πληθυσμού.
Για να επιβεβαιώσουν έναν από τους υποψήφιους σκοτεινούς γαλαξίες, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τρία παρατηρητήρια: το Hubble, το διαστημικό παρατηρητήριο Euclid του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και το επίγειο Subaru Telescope στη Χαβάη. Οι εικόνες υψηλής ανάλυσης του Hubble αποκάλυψαν μια πυκνή συγκέντρωση τεσσάρων σφαιρωτών σμηνών στο σμήνος γαλαξιών του Περσέα σε απόσταση 300 εκατομμυρίων ετών φωτός.
Μεταγενέστερες αναλύσεις με δεδομένα από τα Hubble, Euclid και Subaru αποκάλυψαν μια αμυδρή, διάχυτη λάμψη που περιβάλει τα σμήνη άστρων, μια ισχυρή ένδειξη ύπαρξης ενός υποκείμενου γαλαξία. «Αυτός είναι ο πρώτος γαλαξίας που ανιχνεύθηκε αποκλειστικά μέσω του πληθυσμού των σφαιρωτών σμηνών του. Υπό συντηρητικές παραδοχές, τα τέσσερα σμήνη αντιπροσωπεύουν ολόκληρο τον πληθυσμό σφαιρωτών σμηνών του CDG-2» λέει ο Λι.
Η ύλη
Προκαταρκτική ανάλυση υποδηλώνει ότι το CDG-2 έχει λαμπρότητα αντίστοιχη περίπου με 6 εκατομμύρια άστρα παρόμοια με τον Ήλιο, με τα σφαιρωτά σμήνη να αντιστοιχούν στο 16% του ορατού του περιεχομένου. Εντυπωσιακά το 99% της συνολικής του μάζας που περιλαμβάνει τόσο την ορατή ύλη όσο και τη σκοτεινή ύλη φαίνεται να αποτελείται από σκοτεινή ύλη. Μεγάλο μέρος της κανονικής ύλης που απαιτείται για τον σχηματισμό άστρων, κυρίως υδρογόνο, πιθανότατα απομακρύνθηκε λόγω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων με άλλους γαλαξίες μέσα στο σμήνος του Περσέα.
Τα σφαιρωτά σμήνη διαθέτουν εξαιρετικά υψηλή αστρική πυκνότητα και είναι ισχυρά βαρυτικά δεσμευμένα. Αυτό τα καθιστά πιο ανθεκτικά σε βαρυτικές παλιρροϊκές διαταραχές και, συνεπώς, αξιόπιστους ιχνηθέτες τέτοιων «φασματικών» γαλαξιών.