Bilim adamları bu hayalet galaksiyi 40 saat boyunca izlediler ve herhangi bir karanlık madde bulamadılar

Yeni bir keşif, galaksilerin gizemini onlarsız derinleştirdi karanlık madde.

250 milyon ışıkyılı uzaklıktaki AGC 114905 adlı bir galakside, gökbilimciler, 40 saatlik ayrıntılı gözlem ve sonraki analizlerden sonra bile gizemli nesnelerin izini bulamadılar.

Sonuç şurada yayınlanacak Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri Baskı öncesi sunucusunda mevcut arXiv, galaktik evrim modellerimiz için hayati olmasına rağmen, gizemli bir şekilde karanlık maddeden yoksun galaksiler için durumu pekiştiriyor.

“Tabii ki bu bizim düşündüğümüz ve umduğumuz şey çünkü önceki ölçümlerimizi doğruluyor.” Gökbilimci Pavel Mancera Peña şunları söyledi: Hollanda’daki Groningen ve Astron Üniversitesi’nden.

“Ama şimdi sorun şu ki, teori AGC 114905’te karanlık madde olması gerektiğini tahmin ediyor, ancak gözlemlerimiz karanlık madde olmadığını söylüyor. Aslında teori ve gözlem arasındaki fark büyüyor.”

Karanlık madde, evrenin en büyük gizemlerinden biridir. Ne olduğunu bilmiyoruz çünkü onu doğrudan tespit edemiyoruz, ancak evrende sadece doğal madde ile açıklanamayan bir dizi etkiye neden olan bir kütle olduğunu biliyoruz.

Örneğin yıldızlar, galaksilerinin yörüngesinde, sıradan maddenin yerçekimi alanıyla açıklanabilecek hızlardan daha hızlı dönerler. Işık yolunun, galaksiler arası uzayın muazzam yerçekimi alanlarından geçerken bükülme şekli bir başkadır.

Gökbilimciler, karanlık maddenin galaksilerin oluşmasına yardımcı olduğuna inanıyor. Evren boyunca uzanan görünmez bir karanlık madde ağı vardır ve oluşturduğu yerçekimi, sıradan maddenin galaksilerde toplanmasına yardımcı olur. Ve modellerimize göre, karanlık madde bu galaksilerin bir arada kalmasına da yardımcı oluyor – bir tür kozmik bağlantı faktörü.

Ancak gökbilimciler, evrenin varlığına olan inancımızın aksine, son yıllarda karanlık madde içermeyen galaksilerin ipuçlarını buldular. Bu nedenle, Mancera Peña ve meslektaşları, bir makalede anlatıldığı gibi, görünüşe göre karanlık madde içermeyen altı galaksi bulduğunda. 2019 kağıtDaha yakından bakmaya karar verdiler.

AGC 114905, oldukça yaygın bir cüce gökada dediğimiz şeydir. Samanyolu büyüklüğünde, ancak çok daha az parlak ve çok daha az yıldız içeriyor – yaklaşık bin kat daha az. Çok az doğal maddeye sahip oldukları için bu galaksilerin karanlık madde tarafından bir arada tutulması gerektiği düşünülmektedir.

Böylece araştırmacılar, NRAO’nun New Mexico’daki Çok Büyük Dizisini kullanarak AGC 114905’e daha yakından baktılar ve çok daha yüksek uzamsal çözünürlüğe sahip toplam 40 saatlik gözlemsel veri elde ettiler. Daha sonra, galaktik dönme eğrisini – AGC 114905’teki nesnelerin yörünge hızlarını, galaktik merkezden uzaklıklarına karşı çizilenleri dikkatlice çizdiler.

Bu, bir galaksideki karanlık madde miktarını hesaplamanın en yaygın yollarından biridir: çok hızlı bir yörüngedeki nesneler, karanlık madde eklenerek açıklanabilir ve karanlık madde miktarı, ek yörünge hızını etkiler.

Ancak AGC 114905’in dönüş eğrisi, karanlık maddenin varlığını gerektirmez. Sadece sıradan madde miktarıyla açıklanabilir. Bu, galaksideki karanlık madde miktarının ihmal edilebilir olduğu anlamına gelir.

Bu zor bir problem teşkil ediyor çünkü karanlık maddenin yokluğuna ilişkin açıklamaların hiçbiri uygun görünmüyor. Örneğin, bir açıklama, yakındaki büyük bir gökadanın, karanlık madde içermediği keşfedilen başka bir dağınık gökada olan DF4’te görüldüğü gibi, karanlık maddesinden AGC 114905’i alıp almadığıdır.

“Ama bir şey yok” Mancera Peña dedi ki:. “Ve en ünlü galaktik oluşum, sözde soğuk karanlık madde modeli çerçevesinde, olağan aralığın ötesinde aşırı değişken değerler getirmemiz gerekecek. Ayrıca Modifiye Newton dinamikleri ile alternatif bir soğuk karanlık madde teorisi , galaksideki gaz hareketlerini yeniden üretemeyiz.”

Anormal miktarda karanlık madde içeren diğer galaksilerde, mesafeleri yanlış hesaplamış olabiliriz. Araştırmacılar, AGC 114905’e olan mesafenin oldukça kısıtlı olduğunu söyledi.

Araştırmacılar, tahmini gözlem açısının kapalı olmasının mümkün olduğunu kabul ediyor; Bu, karanlık maddenin görünürdeki eksikliğini açıklayabilir. Ama dediler ama çok büyük bir farkla durdurulmalı.

Ek olarak, ilk çalışmalarından elde edilen altı gökadanın tümü, bir dizi farklı eğilimde benzer davranışlar gösterdi. Bunun, davranışın sistematik bir hatanın sonucu olmadığını gösterdiğini söylediler. Şu anda, dibe ulaşmaya çalışmak için ikinci, süper yayılan bir galaksinin ayrıntılı takibini yürütüyorlar.

Doğrulanırsa, bulguları galaktik evrim anlayışımız için çok ilginç çıkarımlara sahip olabilir.

“Ultra dağınık, gaz açısından zengin galaksilerin şaşırtıcı doğası ve dinamikleri hakkında önceki bulguları pekiştirdik ve resimledik. Ancak, kökenleri ve kesin evrim yolları büyük ölçüde bir sır olarak kalıyor.” Araştırmacılar makalelerinde yazdı.

Mevcut çalışma aynı zamanda gaz açısından zengin, ultra-yaygın gökadaların, karanlık maddeyi incelemek için umut verici bir grup olduğunu, çünkü doğasını anlamak için açıklayıcı ipuçları sağlayabileceğini göstermiştir.”

Aramanın şurada görünmesi planlanıyor: Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri ve mevcut arXiv.