tér

Két galaxisban egyáltalán nem találtak sötét anyagot. Mi folyik itt

Csakúgy, mint egy tündöklés egy tóban,hogy valaki dobott egy köveket, futott egy vízmérőt, vagy ugrott egy béka, egy titokzatos anyag - sötét anyag - létezését az űrbe való kiterjedt befolyása határozza meg. A csillagászok nem figyelhetik meg közvetlenül, de a sötét anyag gravitációja határozza meg a galaxisok születését, alakját és mozgását. Ez a tavalyi felfedezést elég váratlanul teszi: egy furcsa, diffúz galaxisban egyáltalán nem volt sötét anyag. Szerinted ez minden? Mintha nem így lenne.

Sötét anyag nélküli galaxisok

Egyes tudósok üdvözölték ezt a felfedezést. Mások kifejezték kétségeiket, kritizálva a galaxis távolságának és mozgásának mérését. A tét nagy: ha ebben a galaxisban valóban nincs elég sötét anyag, ez paradox módon megerősíti ennek az anyagnak a létezését.

És így az eredeti csapat szerzetttovábbi bizonyíték a kezdeti felfedezésre. Ezenkívül egy másik, hasonló tünetekkel rendelkező galaxist fedeztek fel. Ahol korábban egy ultradiffúziós galaxis ment végbe sötét anyagból (első pillantásra), most kettő van.

"Egy objektum mindig egyszarvúként írható le,de amint találunk két egyszarvúakat, elkezdesz gondolkodni az egyszarvúak lehetséges létezéséről ”- mondja Michael Boylan-Kolchin, a texasi Egyetem Austin-i csillagász, aki nem vett részt ebben a tanulmányban. "És akkor elkezd gondolkodni arról, hogy honnan jöttek, milyen tulajdonságaik vannak és milyen általánosak."

Egyszarvúakat keres

A két számunkra érdekes galaxis nagyon homályosmessze vannak a Földtől: a csillagokból származó fotonok a dinoszauruszok utolsó napjaiban, körülbelül 65 millió évvel ezelőtt kezdtek utazni a bolygónk felé. Az első NGC 1052-DF2 galaxis körülbelül a Tejút méretét jelenti, de 100-szor kevesebb csillagot tartalmaz. Az NGC 1052-DF4 új galaxis az ég azonos részében helyezkedik el, és mérete és tömege közel azonos.

Tavaly márciusban Shani vezette tudósokDaniel és Peter van Dokkum a Yale Egyetemen publikált egy tanulmányt, amely becsülte az NGC 1052-DF2 méretét, megfigyelve a csillagfényét, valamint az azt körülvevő csillagcsoportok mozgását. Ha az NGC 1052-DF2 annyi sötét anyagot tartalmazott, ahogy a csillagászok általában elvárják tőlük, a sötét anyag növelné ezen csillagjelenségek keringési sebességeit. De lassan mozognak, ami azt jelenti, hogy a sötét anyag hiányzik. A kritikusok azt állítják, hogy ezeknek a csillagcsoportoknak a sebességét helytelenül számították ki, és még ha a számítások is helyesek voltak, a 10 csillagcsoportok mintamérete túlságosan szerény volt ahhoz, hogy megbízhatóan meghatározza a sötét anyag tartalékokat az NGC 1052-DF2-ben.

Októberben Danieli úgy döntött, hogy foglalkozik ezzel a kérdéssel.egy másik technikával. Elvette a Keck Cosmic Web Imager-t, egy új eszközt, amelyet a közelmúltban Hawaii óriás Keck teleszkópja mögött telepítettek. Ez a készülék rendkívül alacsony felbontású, rendkívül halvány tárgyak fényét méri, így ideális eszköz az ultraibolya-galaxisok, például az NGC 1052-DF2 tanulmányozására. Ez az eszköz olyan jónak bizonyult, hogy Dánielnek már nem kellett tanulmányoznia egy csillag klaszter mozgását, hogy meghatározza a galaxis tömegét. Ehelyett a tömeg közvetlenül a galaxis csillagfénye segítségével juthatott hozzá.

Az információ szempontjából a csillagfény tartalmazzasokan A fényt alkotó színeire osztva (ezt spektroszkópiának nevezzük) a tudósok meghatározhatják a csillag összetételét, korát, mozgásirányát az űrben és a sebességet. Ennek az információnak a nagy része spektrális vonalak formájában történik - a csillag spektrumába ágyazott lineáris elemek sugárzás vagy különböző kémiai elemek felszívódása miatt. A Keck eszköz a DF2 galaxisban mintegy 10 millió csillag spektrumát méri. A galaxisban a leggyorsabb és leglassabb csillagok közötti eloszlás mérete azt mutatja, hogy mennyi anyag kölcsönhatásba lép velük. Minél nagyobb az anyag - sötét vagy más - annál nagyobb a csillagok sebességének változása.

"Saját meglepetésünkre mérjükrendkívül keskeny spektrális vonalak, amelyek nagyon kevés helyet hagynak nagyobb tömegnek, mint a csillagok által a galaxisba bevezetett tömeg, ”mondja Daniel. A sötét anyag egyszerűen nincs hely.

Eközben Eric Emcell az európai délrőla megfigyelőközpont és munkatársai a galaxist a Chile Atacama sivatagban lévő nagyon nagy teleszkóp segítségével vizsgálták. Azt is felfedezték az alacsony sebességű diszperziót, amely támogatja a hiányzó sötét anyagot.

Nicholas Martin, a strasbourgi csillagászA franciaországi Egyetem az eredeti cikk egyik kritikája volt. Egy múlt évben megjelent közleményében azt állította, hogy túl nehéz megbecsülni a DF2-galaxis tömegét a környező csillag klaszter mozgása alapján. De Martin azt mondja, hogy megnyugtatta Daniel és Emsell legújabb eredményei.

„Ez az új eszközöknek köszönhetővé vált,akik a bolygó legnagyobb távcsőire érkeztek. És őszintén szólva, egy évvel ezelőtt nem volt nyilvánvaló számomra, hogy ez megvalósítható. Egy évvel ezelőtt nem voltam hajlandó azt mondani, hogy ez a rendszer egyértelműen szükségszerűen furcsa lenne, mert úgy tűnt, hogy az adatok nem teljes mértékben támogatták a méréseket. De most, amikor két különböző csapatok mérik a csillagok sebességtartományát, úgy gondolom, nyilvánvalóvá vált, hogy furcsa dolog van.

Daniel munkájának eredményeit a Princetoni Egyetem sötét témájú konferenciáján mutatták be, és az Astrophysical Journal Letters-ben teszik közzé.

Kutatásai általában arra utalnak, hogy a galaxisok egész osztálya olyan sötét, mint a sötét anyag.

A hiányzó anyag keresése

Néhány csillagász zavarba ejtette, hogyanaz ilyen galaxisok kialakultak, és ahol sötét anyag ment. Boylan Kolchin azt mondja, hogy az egyik lehetőség a szomszédos, sokkal nagyobb galaxis gravitációs vonása, amely elkülönül a sötét anyagtól. Vagy a DF2 és a DF4 egyáltalán nem lehet galaxis, de a galaxisoknak álcázott csillagok szerény gyűjteményei; ebben az esetben ezek a különálló csillagcsoportok a másik helyről származó gázfúvókák ütközéséből alakulhatnak ki. Vagy lehet még unalmasabb forgatókönyvek is, például a galaxisok tájékozódása a Földhöz viszonyítva, ami hátrányosan befolyásolja mozgásuk pontos spektrális mérésének megszerzését.

Egy dolog biztos: ha nincsenek komoly kétségek, a sötét anyagnak a galaxisokban való hiánya meggyőzően megmutatja, hogy ez a kérdés elválasztható a csillagoktól, a gáztól, a portól és más szokásos anyagtól. Ez pedig megerősíti a sötét anyag létezését támogató érveket.

A mai napig senki sem fedezte fel pontosan.sötét anyag, évtizedes aktív keresés ellenére. A bizonyítékok hiánya arra késztetett néhány asztrofizikusot, hogy alternatív módszereket keressenek a galaxisok modellezésére és mozgásuk szabályozására a hipotézisek, mint például a "feltörekvő gravitáció" és a "módosított Newtoni dinamika" megjelenésével. E hipotézisek támogatói azt állítják, hogy a legtöbb csillagász úgy véli, hogy a sötét anyag lehet a fizikából fakadó jelenség, amelyet nem teljesen értünk. De ebben az esetben ezek a furcsa galaxisok azt a tényt fogják támogatni, hogy az alternatívák tévesek, és hogy a sötét anyag valójában az oka lehet.

Nos, várj és nézd meg. Ne felejtsd el feliratkozni hírcsatornádra, hogy először lássuk a sötét anyagot.