U osamljenom oblaku vodika astronomi su pronašli mogući primjer galaksije koja nikad nije stvorila zvijezde. Objekt J1351+0039 jasno se otkriva radioteleskopom, ali na dubokim optičkim snimkama nema vidljive zvjezdane populacije povezane s njim. Gibanje plina pritom upućuje na ukupnu masu sustava mnogo veću od mase samog plina.
Tim koji predvodi Jin-Long Xu iz kineskih Nacionalnih astronomskih opservatorija opisao je nalaz u radu na arXivu koji još nije prošao recenziju. Istraživači objekt smatraju osobito zanimljivim kandidatom za izoliranu tamnu galaksiju, no postojeće snimke još ne mogu isključiti vrlo slabe zvijezde.
Upravo je ta razlika presudna. Galaksija bez zvijezda pokazala bi da mali halo, odnosno nakupina tamne tvari, može zadržati plin, a da se iz njega nikad ne razvije zvjezdani sustav. Vrlo blijeda patuljasta galaksija, s druge strane, samo bi ostala ispod osjetljivosti dosadašnjih snimaka.
Oblak je otkriven zračenjem vodika
J1351+0039 pronađen je tijekom pregleda neba radioteleskopom FAST. Taj instrument bilježi zračenje neutralnog vodika na valnoj duljini od približno 21 centimetra, pa može otkriti plin i ondje gdje optički teleskopi ne vide galaksiju.
Tim je oblak ponovno opažao tri puta tijekom srpnja i kolovoza 2026. Ponovljena mjerenja potvrdila su položaj izvora i pomogla isključiti mogućnost da se radi o radijskim smetnjama. Usporedba sa snimkama pregleda DESI Legacy Survey nije otkrila odgovarajući zvjezdani sustav.
Na temelju izmjerene brzine i modela lokalnog gibanja galaksija autori procjenjuju udaljenost na oko 3,7 milijuna parseka, odnosno približno 12 milijuna svjetlosnih godina. Uz tu udaljenost, masa neutralnog vodika iznosi oko 480.000 masa Sunca. Kada se uključi helij, procijenjena ukupna masa plina raste na približno 640.000 masa Sunca.
Zašto je važna njegova osamljenost
Plinski oblak ne mora biti samostalna galaksija. Pri bliskom susretu velikih galaksija gravitacijske sile mogu izvući plin u mostove, repove i odvojene nakupine. Takvi ostaci mogli bi na prvi pogled nalikovati objektu bez zvijezda.
Oko J1351+0039 istraživači nisu našli repove ni plinske mostove, kao ni blisku masivnu galaksiju s odgovarajućom brzinom. Objekt je uz to približno okrugao. Ti nalazi podupiru tumačenje da je riječ o zasebnom sustavu, a ne o plinu nedavno otrgnutom iz druge galaksije.
Plin se slabo okreće: procijenjena brzina rotacije iznosi oko 4,2 kilometra u sekundi, dok raspršenje brzina unutar oblaka doseže oko 11,6 kilometara u sekundi. Unutarnja gibanja i tlak tako imaju veću ulogu nego uredna rotacija karakteristična za tanke galaktičke diskove.
Pod pretpostavkom da je oblak u gravitacijskoj ravnoteži, iz tih gibanja proizlazi ukupna masa od oko 130 milijuna masa Sunca unutar promatranog područja. To je približno 200 puta više od procijenjene mase obične tvari. Autori razliku pripisuju halou tamne tvari koji bi plin držao na okupu; riječ je o zaključku iz dinamike, a ne o izravnoj detekciji čestica tamne tvari.
Možda se nikad nije dovoljno ohladio
U modelima nastanka galaksija ultraljubičasto zračenje nakon kozmičke reionizacije može zagrijavati plin u malim haloima. Ako se plin ne ohladi i ne zgusne dovoljno, zvijezde se ne stvaraju. Takvi se hipotetski sustavi nazivaju RELHIC-ima, odnosno oblacima neutralnog vodika čiji razvoj ograničava reionizacija.
Procijenjena temperatura J1351+0039 iznosi oko deset tisuća kelvina. U tu se sliku uklapa i njegova struktura, u kojoj se tlak plina uglavnom suprotstavlja gravitacijskom sažimanju. Ipak, ograničena prostorna rezolucija FAST-a zaglađuje oblik oblaka i otežava mjerenje slabih promjena brzine.
Ostaje i pitanje zvijezda koje sadašnji podaci ne vide. Kao i kod drugih vrlo blijedih kandidata za patuljaste galaksije, nedostatak vidljive svjetlosti nije dokaz da zvijezda nema. Autori procjenjuju da bi slaba populacija nalik onoj u patuljastoj galaksiji Leo T mogla promaknuti pregledu DESI. Dublje snimke Hubbleom ili Webbom trebale bi pokazati krije li oblak takve zvijezde ili doista predstavlja sustav u kojem one nikad nisu nastale.
