二つの銀河では、彼らはダークマターを全く見つけなかった。いただきました

池の波紋が示すように、誰かが石を投げた、水道メーターを走った、あるいはカエルを飛ばした、という不思議な物質 - ダークマター - の存在は宇宙への広範囲の影響によって決定されます。天文学者はそれを直接観察することはできませんが、暗黒物質の重力が銀河の誕生、形状、および運動を決定します。これは昨年の発見を全く予想外のことにしています。奇妙で拡散した銀河では、暗黒物質はまったくありませんでした。あなたはそれがすべてだと思いますか？そうでないかのように。

暗黒物質のない銀河

何人かの学者はこの発見を歓迎しました。他の人たちは彼らの疑問を表明し、銀河の距離と動きの測定を批判した。賭け金は高いです：この銀河に十分な暗黒物質が本当になければ、これは逆説的にこの物質の存在を確認するでしょう。

それで、元のチームは獲得しましたその最初の発見を裏付けるさらなる証拠。さらに、同様の症状を持つ2番目の銀河が発見されました。一見したところ暗黒物質を含まない超拡散銀河が1つあったところに、今は2つあります。

「1つのオブジェクトは常にユニコーンとして書き捨てられます。この研究に参加しなかったテキサス大学オースティン校の天文学者であるMichael Boylan-Kolchinは、次のように述べています。「そして、あなたは彼らがどこから来たのか、それらの特性は何か、そしてそれらがどれほど一般的であるかについて考え始めます。」

ユニコーンを探しています

私たちが興味を持っている2つの銀河は非常に薄暗いおよそ6500万年前の恐竜の最後の日に、それらの星団からの光子は私たちの惑星に向かって移動し始めました。最初の銀河NGC 1052-DF2はおよそ天の川の大きさですが、星の数は100倍少なくなっています。新しい銀河NGC 1052-DF4は、空の同じ部分にあり、大きさと質量はほぼ同じです。

昨年3月、Shaniが率いる科学者たちエール大学のDanielとPeter van Dokkumは、NGC 1052-DF2の大きさと、それを取り囲む星団の動きを観察しながら、その大きさを見積もった研究を発表しました。 NGC 1052-DF2が天文学者が通常それから期待するのと同じくらい多くの暗黒物質を含んでいたならば、暗黒物質はこれらの恒星現象の軌道速度を増加させるでしょう。しかし、それらはゆっくり動いています、それはダークマターが欠けていることを意味します。批評家たちは、これらの星団の速度は誤って計算されていたと主張しています - たとえそれらの計算が正しいとしても、たった10個の星団のサンプルサイズはNGC 1052-DF2のダークマターリザーブを確実に決定するには小さすぎました。

10月に、ダニエリはこの問題に取り組むことを決めました、別のテクニックを使う。彼女は最近10メートルの主鏡であるハワイの巨大なケック望遠鏡の後ろに設置された新しい装置であるケック・コズミック・ウェブイメージャーを手に入れました。このデバイスは、非常に微弱な物体からの光を非常に高い解像度で測定できるため、NGC 1052-DF2などの超拡散銀河を研究するのに理想的なツールです。このツールは非常に優れているため、ダニエルは銀河の質量を決定するために星団の動きを調べる必要がなくなりました。代わりに、銀河の星明かりを直接使用して、直接質量を得ることができます。

情報の面では、スターライトが含まれています彼女の多く光をその構成色に分割すること（これは分光法と呼ばれます）によって、科学者は星の組成、その年齢、宇宙における動きの方向、そしてスピードを決定することができます。この情報の大部分は、スペクトル線の形で伝達されます。線の要素は、さまざまな化学元素の放射または吸収によって星のスペクトルに埋め込まれています。 KeckツールはDF2銀河の中の約1000万個の星のスペクトルを測定しました。銀河の中で最も速い星と最も遅い星の間の広がりの大きさは、物質がどれだけそれらと相互作用するかのアイデアを与えます。問題が大きければ大きいほど（暗黒など）、星の速度の変化は大きくなります。

「驚いたことに、我々は測定した星によって銀河系に導入された質量よりも大きな質量のための非常に小さな空間を残す非常に狭いスペクトル線」とダニエルは言います。ダークマターはただの場所ではありません。

一方、ヨーロッパ南部のEric Emcell展望台とその同僚は、チリのアタカマ砂漠で超大型望遠鏡を使って銀河を探査しました。彼らはまた、欠けているダークマターのシナリオを支持する低速分散を発見した。

ニコラスマーティン、ストラスブールからの天文学者フランスの大学は、元の記事の批評家の一人でした。昨年発表されたその後の論文で、彼は周囲の星団の動きに基づいてDF2銀河の質量を推定することはあまりにも難しいと主張しました。しかしマーティンは、彼が最近のダニエルとエムセルの結果に安心したと言います。

「これは新しい装置のおかげで可能になりました、誰が地球上で最大の望遠鏡に到着しました。そして、正直なところ、1年前、これが実現可能であることは私には明白ではありませんでした。 1年前、測定がデータによって完全にはサポートされていないように見えたので、このシステムは必ずしも単純に奇妙なものになるとは言えませんでした。しかし、今、2つの異なるチームが星自体の速度範囲を測定したとき、私はそれが奇妙なことがあることが明らかになったと思います。」

ダニエルの研究成果は、プリンストン大学のダークマター会議で発表され、天体物理学ジャーナル誌に掲載される予定です。

一般に、彼女の研究は暗黒物質の中でとても貧弱な銀河の全クラスがあることを示唆しています。

紛失物を探して

いくつかの天文学者は方法について困惑していますそのような銀河が形成された可能性があり、暗黒物質がどこへ行ったのか。 Boylan Kolchinは、可能性の1つは、ダークマターから分離された、はるかに大きい銀河の重力引力であると述べています。あるいは、DF2とDF4はまったく銀河ではないかもしれませんが、ささやかな星の集合は銀河のように偽装されています。この場合、これらの孤立した星のグループは、別の場所から発生している衝突するガスジェットから形成される可能性があります。あるいは、さらにもっと退屈なシナリオ、たとえば地球に対する銀河の向きがあるかもしれず、それはそれらの動きの正確なスペクトル測定値の取得に悪影響を及ぼす。

1つ確かなことがあります。重い疑いが現れなければ、銀河に暗黒物質が存在しないことは、この物質が星、ガス、塵、その他の普通の物質から分離可能であることを説得力を持って示すでしょう。そしてこれは、暗黒物質の存在を支持する議論を強化するでしょう。

今日まで、だれも正確に発見していません。何十年にもわたる活発な検索にもかかわらず、ダークマター。証拠がないために、何人かの天体物理学者は、「創発重力」や「修正ニュートンダイナミクス」のような仮説の出現を通して銀河をモデル化し、それらの動きを制御するための代替方法を探すようになりました。これらの仮説の支持者は、大部分の天文学者がダークマターは物理学から生じる現象であるかもしれないと信じていると主張しています。しかしこの場合、これらの奇妙な銀河は代替手段が間違っているという事実とダークマターが実際には原因であり得るという事実を支持して話すでしょう。

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