A Perszeusz-galaxishalmaz ősi, sűrű csillagrendszereinek eloszlását vizsgálva a csillagászok egy különleges galaxisjelöltre bukkantak, amelynek tömegét szinte teljes egészében sötét anyag adhatja.

A Perszeusz csillagképben található galaxishalmaz, más néven Abell 426, a világegyetem egyik legnagyobb tömegű ismert struktúrája. Mintegy 5366 kilométeres másodpercenkénti sebességgel távolodik a Földtől, és a röntgentartományban megfigyelhető egyik legfényesebb galaxishalmaz. Több ezer galaxist foglal magában, amelyek egy hatalmas, rendkívül ritka, 50–100 millió Celsius-fokos gázfelhőbe ágyazódnak.

Itt fedezte fel egy nemzetközi kutatócsoport a Candidate Dark Galaxy-2, röviden CDG-2 nevű objektumot, amely a sötét galaxisok új jelöltje. Ezek olyan feltételezett struktúrák, amelyekben alig vannak csillagok, tömegüket a sötét anyag uralja, és kis mennyiségű gáz is jelen lehet bennük. Mivel szinte egyáltalán nem bocsátanak ki csillagfényt, optikai tartományban rendkívül nehéz megfigyelni őket. Korábban a Tejútrendszer határvidékén is azonosítottak egy jelöltet: azt a FAST rádiótávcsővel, semleges hidrogén jele alapján találták meg.

A CDG-2 felfedezéséhez azonban alapvetően új módszert alkalmaztak. A Torontói Egyetemen dolgozó Dayi Li vezette csoport nem a halvány csillagfényt kereste, hanem a gömbhalmazok eloszlását vizsgálta a Perszeusz-halmazban. Ehhez a Hubble űrtávcső GO-16611 programjának felvételeit használták.

Az elgondolás szerint ha egy adott területen nem látható galaxis, mégis több gömbhalmaz csoportosul ott, akkor ezek feltehetően valamilyen nagy tömegű objektumhoz kötődnek. Ez akár egy sötét galaxis is lehet. A kutatók az Euclid űrtávcső további megfigyeléseivel erősítették meg az objektum szerkezetét.

Ezután egy algoritmussal olyan helyi gömbhalmazokat kerestek, amelyek nem kapcsolódnak ismert galaxisokhoz. A vizsgálat során gyenge, de tartós diffúz sugárzást észleltek, ami egy rendkívül halvány galaxis jelenlétére utalt.

A kutatók számításai szerint a CDG-2 99,99 százalékban sötét anyagból áll. Látható fényének csaknem egyharmadát mindössze négy gömbhalmaz adja, ezért az objektum a világegyetem legsötétebb ismert képződményei közé tartozhat.

A The Astrophysical Journal Letters folyóiratban közölt tanulmány alátámasztja azt a korábbi feltételezést, hogy a világegyetemben létezhetnek csaknem teljesen sötét galaxisok. Ezekben a csillagkeletkezés feltehetően elsősorban gömbhalmazok létrejöttével zajlott, miközben nem alakult ki jelentős, szétszórt csillagpopuláció.

A CDG-2 segítségével a csillagászok a jövőben ellenőrizhetik a csillag- és galaxiskeletkezési modelleket, és többet tudhatnak meg a sötét anyag természetéről. A szerzők szerint eredményeik kiindulópontot jelenthetnek a világegyetem rejtett struktúráinak kutatásához, a módszer pedig további „láthatatlan” galaxisok felderítésére is alkalmas lehet.