ستارهشناسان بهتازگی آنچه را به نظر میرسد یک ناهنجاری کیهانی باشد کشف کردهاند: کهکشانی کمنور که بر اساس محاسبات، ۹۹.۹ درصد جرم آن را ماده تاریک تشکیل میدهد و تنها ۰.۱ درصد آن از ماده متعارف ساخته شده است.
این کهکشان که در فاصلهای حدود ۳۰۰ میلیون سال نوری قرار دارد، عملاً نامرئی است. تنها چهار خوشه کروی قابل تشخیص هستند. سالها این مجموعههای ستارهای در خوشه پرسئوس تصور میشدند اجرامی مستقل باشند.
اکنون طبق پژوهشی که در نشریه The Astrophysical Journal Letters منتشر شده، شواهد محکمی وجود دارد مبنی بر اینکه این خوشههای کروی بخشی از یک کهکشان واحد با غلبه ماده تاریک هستند. این جرم که به طور موقت CDG-2 (مخفف Candidate Dark Galaxy-2) نامگذاری شده، نخستین کهکشانی است که صرفاً از طریق درخشانترین قطعاتش شناسایی میشود.
نویسندگان این پژوهش دادههای سه رصدخانه قدرتمند یعنی Hubble Space Telescope، Euclid space telescope و Subaru Telescope را با یکدیگر ترکیب کردند. دادههای تجمیعشده، درخششی بسیار ضعیف پیرامون چهار خوشه کروی را آشکار ساخت. این نور باقیمانده نشانهای روشن از وجود کهکشانی زیربنایی است که بهقدری کمنور بوده که هر یک از این سه تلسکوپ بهتنهایی قادر به شناسایی آن نبودهاند.
تحلیلهای اولیه نشان میدهند که CDG-2 دارای درخشندگی کلی معادل تقریباً ۶ میلیون خورشید است و چهار خوشه کروی حدود ۱۶ درصد از این روشنایی را تأمین میکنند؛ سهمی که به طور غیرمعمولی زیاد محسوب میشود. این توزیع نشان میدهد که با وجود نور اندک، این کهکشان سامانهای مقید به گرانش است؛ موضوعی که دلالت بر وجود هالهای بسیار چگال از ماده تاریک دارد. ستارهشناسان برآورد میکنند که این ساختار نامرئی بین ۹۹.۹۴ تا ۹۹.۹۸ درصد از جرم کل CDG-2 را تشکیل میدهد.
بر اساس مدلهای کنونی، ماده تاریک حدود ۲۷ درصد از چگالی کل انرژی جهان و نزدیک به ۸۵ درصد از کل ماده موجود در آن را شامل میشود. اگرچه ماهیت دقیق ماده تاریک همچنان نامشخص است، زیرا نه نور گسیل میکند و نه آن را بازمیتاباند، دانشمندان وجود آن را از طریق اثرات گرانشیاش بر تابش، ماده مرئی و ساختارهای بزرگمقیاس کیهان استنباط میکنند.
ماده تاریک چنان در سراسر کهکشانها فراگیر است که حضور آن پایداری و حرکت ستارگان در سامانههایی نظیر راه شیری را توضیح میدهد. برای نمونه، مدلهای فعلی نشان میدهند که کهکشان ما در هالهای جای گرفته که حدود ۹۰ درصد آن از ماده تاریک تشکیل شده است.
با این حال، مورد CDG-2 حالتی افراطی به شمار میرود: کهکشانی با تقریباً هیچ ستارهی قابل مشاهده که تقریباً به طور کامل در هالهای نامرئی احاطه شده. اینگونه سامانهها که با عنوان کهکشانهای تاریک شناخته میشوند، به تدریج در سوابق رصدهای اخترشناسی ظاهر میشوند. ارزش علمی آنها به این است که همچون آزمایشگاههای طبیعی برای کاوش در ماهیت ماده تاریک و آزمودن مدلهای فعلی شکلگیری کهکشانها عمل میکنند.
