NASAのチャンドラX線天文台が孤立した楕円銀河の周囲にある暗黒物質の広範なエンベロープを検出して実証したように、暗黒物質は天文学者を混乱させ続けています。この発見は、類似した銀河の周りの暗黒物質の不足を示唆する光学データと矛盾し、銀河がそのような暗黒物質のハローをどのように獲得して維持するかについて疑問を投げかけます。
NGC 4555として知られている観測された銀河は、銀河のグループまたはクラスターの一部ではないかなり大きな楕円銀河であるという点で異常です。英国王立天文学会の毎月の通知の2004年11月1日号に掲載される論文で、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバードスミソニアン天体物理学センターのユアンオサリバン氏と英国バーミンガム大学のトレヴァーポンマン氏、Chandraデータを使用して、銀河が摂氏1000万度のガスの雲に埋め込まれていることを示します。
この高温ガス雲の直径は約40万光年で、可視銀河の約2倍です。高温の雲を銀河に閉じ込めるには、暗黒物質の巨大なエンベロープ、つまりハローが必要です。暗黒物質ハローの総質量は、銀河の星の質量の合計の約10倍、高温ガス雲の質量の300倍です。
増え続ける証拠は、暗黒物質（それ自体と相互作用し、重力を介してのみ「通常の」物質と相互作用する）が、宇宙における主要な物質の形態であることを示しています。人気のある「冷たい暗黒物質」理論によれば、暗黒物質は、銀河や銀河団が形成され始めたときにゆっくりと動いていた、密集した初期宇宙から残された不思議な粒子で構成されています。
「NGC 4555の観測された特性は、楕円銀河が環境に関係なく、独自の暗黒物質ハローを持つことができることを確認しています」とO’Sullivanは述べています。 「これは重要な問題を提起します：楕円銀河に暗黒物質ハローがあるかどうかを決定するものは何ですか？」
ほとんどの大きな楕円銀河は、銀河のグループとクラスターで発見され、2つの渦巻銀河の合併の産物である可能性があります。そのような環境では、暗黒物質のハローは重力の潮汐力によって取り除かれ、他の銀河またはグループ全体に追加されます。したがって、元の銀河の暗黒物質の量や、環境との相互作用によってグループ全体でどれだけ失われたかを特定することは困難です。
楕円銀河に関連する暗黒物質の固有の量の問題の重要性は、英国のノッティンガム大学のアーロンロマノウスキーが率いる天文学者の国際チームによる報告により、最近高まっています。このチームは、比較的近い3つの楕円銀河に暗黒物質の証拠があったとしても、ほとんど見つかりませんでした。これらの2つはゆるい銀河グループに属しており、1つは分離されました。スペインのラパルマ島にある4.2メートルのウィリアムハーシェル望遠鏡からの光学データに基づく彼らの結果は、NGC 4555のX線データと明らかに矛盾しています。近くの楕円銀河の暗黒物質を探すために使用された光学技術地球から3倍以上離れているため、NGC 4555には適用できませんでした。
ロマノウスキーと同僚によって観測された銀河は、他の銀河との以前の相互作用によって暗黒物質ハローを失っているか、暗黒物質ハローがはるかに広がっているか、暗黒物質ハローなしで形成されています。最初のオプションはグループの銀河では可能ですが、孤立した銀河ではほとんどありません。 2番目と3番目のオプションはまだオープンですが、銀河形成の冷たい暗黒物質理論の変更（おそらく大きな変更）が必要になります。
「これは明らかにさらなる検討に値する質問です」とオサリバンは言いました。 「この問題が解決される前に、楕円銀河に関するはるかに理論的および観測的な作業が必要になる可能性があるようです。」
チャンドラは2003年2月にAdvanced CCD Imaging Spectrometer（ACIS）でNGC 4555を観測しました。NASAのマーシャル宇宙飛行センター（アラバマ州ハンツビル）は、NASAのワシントンOffice of Space Scienceのチャンドラプログラムを管理しています。カリフォルニア州レドンドビーチのノースロップグラマン（以前はTRW、Inc.）が、この天文台の開発請負業者でした。スミソニアン天体物理天文台は、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるチャンドラX線センターからの科学および飛行業務を管理しています。
追加情報と画像は次の場所にあります。
http://chandra.harvard.edu
そして
http://chandra.nasa.gov
元のソース：Chandraニュースリリース
