Rahatlayarak, araştırmacılar karanlık maddeden fakir galaksiler için bir açıklama buldular.

Karanlık maddenin ilk kanıtı, yıldızlarının kütlesiyle açıklanabilecekten çok daha fazla madde içeriyormuş gibi davranan galaksilerdi. O zamandan beri, evrenin maddeyle yüzdüğüne dair, ancak yerçekiminin etkisinden çıkarabileceğimiz birçok başka belirti bulduk. Galaksilerin karanlık madde yapısının varlığını sürdürdüğüne dair orijinal kanıt.

2018’de varlığını keşfettiğimiz o garip ana kadar Neredeyse karanlık maddeden yoksun bir galaksi. Bu ilk keşif hakkında şüpheler olsa da, araştırmacılar sonunda buna çok benzeyen ikinci bir galaksi keşfettiler. Böyle galaksilerin nasıl oluştuğuna dair hiçbir fikrimiz olmadığı için bu bir problemdi.

Şimdi araştırmacılar, bir galaksi oluşumu modelini çalıştırırken, bir dizi karanlık maddeden fakir galaksinin doğal olarak ortaya çıktığını açıkladılar. Araştırmacılar, bu galaksilerin nasıl ortaya çıktığını görmek için modeli geriye doğru izleyerek bu gizemlere bir açıklama getirebilirler.

Karanlık tarafa katıl

Galaksileri ve karanlık maddeyi ayırmak zordur. Erken evrenin modelleri, karanlık maddenin filamentlerle birleştiğini öne sürüyor (ki bu… keşfettik) daha yüksek madde yoğunluğuna sahip düğümlerde buluşur. Bu düğümler de görünür maddeyi çekerek etraflarında galaksi kümelerinin oluşmasına neden oldu. Bu galaksiler daha sonra, bugüne kadar birleşmeler ve yapı süreçleri yoluyla büyümelerini şekillendiren çok sayıda karanlık maddeyi birleştirecekler. Bu nedenle, bir galaksinin nasıl bu kadar az karanlık maddeyle sonuçlanabileceğini anlamak zor.

Sonuç olarak, görünüşte karanlık maddeden fakir bir galaksinin keşfi ilk kez duyurulduğunda, şüpheler yüksekti. Bu belirsizliğin çoğu, kütlesini ve dolayısıyla karanlık madde içeriğini tahmin etmek için çok önemli olan galaksiden bize olan mesafeye odaklanır. Ancak aynı ekip, ilk sorunluyla aynı özelliklerin çoğunu paylaştığı görülen ikinci bir galaksiyi belirledi.

Şüphelenmek için başka bir neden de, bu tür bir galaksinin nasıl oluştuğuna dair hiçbir fikrimizin olmamasıydı. Karanlık madde iplikçikleri oluşmadan önce başlayan modeller de dahil olmak üzere, galaksilerin oluşumunun birçok modellemesini yaptık. Karanlık maddeden fakir galaksiler evrenin evriminin doğal bir parçası olsaydı, muhtemelen modellerin bir tane ürettiğini görürdük. Ancak kimsenin katıldığına dair bir haber yoktu.

Böylece, iki eksantrik görünen gökada kaldı. Gerçek özellikleri hakkında sorularımız var ve nasıl göründüklerine dair hiçbir ipucumuz yok. Bu patolojik bir durum değildir.

güncellenmiş model

Ancak çözüm, tamamen başka bir şey yapmaya çalışan farklı araştırmacılardan gelmiş olabilir. Yaptıkları şey, FIRE-2 (“Gerçekçi Ortamlarda Reaksiyonlar” için) adlı son teknoloji bir yazılım paketini kullanarak galaksilerin evrimini modellemekti. Neye bakmaya çalıştıklarını söylemeseler de, karanlık maddeden fakir galaksiler olmadıklarını söylüyorlar: “Bunun önceden olmasını beklemediğimizi not ediyoruz (yani, simülasyonlarımız orijinal olarak tasarlanmamıştı). bu amaç için).”

Niyet ne olursa olsun, modeli çalıştırmak neredeyse karanlık maddeden yoksun yedi galaksi üretti. Araştırmacılar bu isimleri, Mavi, Geyik ve Kurt gibi şeylerin yanı sıra Uzun Saç ve Yabani Patates gibi şeyler anlamına gelen yedi Cherokee klanından sonra adlandırdılar. Son iki cümle, “Örneğin, kuş düşük parlaklıkta S şeklinde kuyruklar gösterirken Uzun Saç onları rahatsız etmiyor gibi görünüyor” gibi bazı beklenmedik cümleler için kuruldu.

Her neyse, burada faydalı olan şey, modelin ara durumlar hakkında bilgi kaydetmesi, bu da simülasyonları zamanında çalıştırabileceğimiz ve bu hayali galaksilerin karanlık madde olmadan nasıl sona erdiğini görebileceğimiz anlamına geliyor. Ama netleşen şey, bu galaksilerin bu şekilde başlamadıkları. Yedi tanesi, simülasyonun bir noktasında, doğal karanlık madde takviyelerine sahip tipik küçük galaksiler gibiydi.

Bunun yerine, her küçük galaksi, çok daha büyük bir galaksiyle başarısız bir birleşme olarak görebileceğiniz şey aracılığıyla karanlık maddesini kaybetti. Bir galaksi içindeki kütle dağılımı gibi ölçütlere dayanan simülasyonlar açısından, araştırmacılar bunları “yakın karşılaşmalar” olarak tanımlıyor. Ancak başarısız bir birleşmenin gerçekleştiği sırada görüntüleseydik nasıl görüneceği açısından, küçük gökadanın yıldızlarının çoğu, gökadanın daha büyük yıldızlarının işgal ettiği bölge içinde olurdu. Kısacası, küçük galaksi bir şekilde diğer tarafta ortaya çıkmadan önce yutulmuş gibi görünüyordu.

Ancak küçük galaksi olduğu gibi görünmedi. Yıldızlarının yarısı ortaya çıkarken, neredeyse tüm gaz ve karanlık madde daha büyük galakside sona erdi.

Bu modelde gösterilen istatistikler genel olarak uygulanabilirse, şimdiye kadar bulduğumuz iki gökadanın dışında bu tür karanlık madde eksikliği olan çok daha fazla gökada olabilir. Araştırma ekibi, evrendeki devasa gökadaların %30’unun yakın yörüngede dönmesi gerektiğini tahmin ediyor. Bu, gökbilimcileri meşgul olmaya ve daha fazlasını bulmaya davet ediyor gibi görünüyor.

Doğa Astronomisi, 2019. DOI: 10.1038 / s41550-021-01598-4 (DOI’ler hakkında).