[ad_1]
سه سال پیش، فیلیپو فراملی و همکارانش توزیع یک کهکشان عجیب را دیدند که شبیه مجموعه ای از شهرها بود که توسط ستاره ها و هوا پراکنده شده بودند. اما بر خلاف دیگر کهکشان ها، از جمله کهکشان راه شیری، به نظر نمی رسد که این کهکشان ها دارای جرم عظیم ماده تاریکی باشند که بتواند این شهرهای ستاره ای را توسط گرانش در کنار هم نگه دارد. دانشمندان یکی از این کهکشان ها را برای مطالعه بیشتر انتخاب کرده اند. این کهکشان حدود 250 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. محققان 27 آنتن تلسکوپی رادیویی را در جهت کهکشان از آرایه وسیع (VLA) نیومکزیکو قرار داده‌اند.
پس از جمع‌آوری داده‌ها، محققان نقشه‌ای از ستارگان و کهکشان‌ها ایجاد کردند که نظریه‌های اولیه را تأیید کرد. فراترنالی، ستاره شناس موسسه اخترشناسی کاپیتان در دانشگاه گرونینگن هلند می گوید: «میزان ماده تاریک در این کهکشان بسیار کمتر از حد انتظار است.
اگر محققان یا رقبای آنها کهکشان های مشابه دیگری را بیابند، چالش درک ماده تاریک آغاز خواهد شد، نظریه ای که در بیست سال گذشته غالب بوده است. برادران و تیم آنها یافته های خود را در شماره دسامبر در اطلاعیه ماهانه انجمن سلطنتی نجوم منتشر کردند.
بر اساس دهه‌ها مشاهدات تلسکوپی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، دانشمندان ماده تاریک را به عنوان اسکلت پنهان کیهان شناسایی کرده‌اند. این شامل توده های عظیمی از ذرات نامرئی و کهکشان های بزرگ و کوچک است. روان اولین کسی نیست که این استثنا را می بیند. چون چند سال پیش پیتر وندوکومستاره شناس ییل و همکارانش با تلسکوپ فضایی هابل کهکشانی مشابه را کشف کردند که به نظر می رسید حاوی ماده تاریکی نباشد. Vandocom می گوید:
این کهکشان ها در سال 2018 کشف شدند و یک سری بحث های بحث برانگیز ایجاد کردند. زیرا این کشف بسیار غیرمنتظره بود و ما نتوانستیم آن را توضیح دهیم.
کهکشان هایی که قبلا مشاهده شده بودند در محیط های شلوغ هستند. در این جو، کهکشان ها از کنار یکدیگر عبور می کنند و احتمالا ماده تاریک را می دزدند. با این حال، کهکشان بین المللی کاملاً منزوی است و هیچ همسایه آزاردهنده ای ندارد. در نتیجه عدم وجود ماده تاریک در این کهکشان قابل توجیه نیست. او گفت: «این یک نتیجه بسیار مهم است. “چگونه ستاره ها و گازها می توانند بدون کمک ماده تاریک در جو در کنار هم بمانند؟”
ستاره شناسان از ستاره ها (آبی) و هوا (سبز) در کهکشانی عجیب به نام AGC 114905 نقشه برداری کردند.
اینها چیزهای عجیبی است کهکشان های فوق پراکنده (کهکشان فوق پراکنده) و از نظر جرم در دسته های بسیار خاصی طبقه بندی می شوند. این کهکشان ها کوچک هستند. اما آنها بسیار گسترده هستند. برخی از آنها کهکشانی شکل هستند. اما تعداد ستارگان فقط یک صدم یا کمتر از کهکشان راه شیری است. همچنین، این کهکشان ها تقریباً شفاف هستند و رصد آنها در آسمان شب دشوار است. ماریا مونتسستاره شناسان موسسه علوم تلسکوپ فضایی بالتیمور می گویند:
مرکز این کهکشان ها کوچک است. در نتیجه مشاهده آنها دشوار است. امروزه با دوربین های دوچشمی خوب و رصد عمیق بهتر می توان آنها را مشاهده کرد.
ورا روبین او یکی از اولین ستاره شناسانی بود که در دهه 1960 سرعت ستارگان را در مرکز یک کهکشان اندازه گیری کرد و احتمال ماده تاریک را افزایش داد. او نشان داد که سرعت ستارگان در مدار داخلی کهکشان راه شیری نسبت به مدار بیرونی متفاوت تر است. بر اساس مدار این ستارگان، دانشمندان جرم مورد نیاز برای سرعت ثابت مداری آنها را محاسبه کردند.
در بسیاری از این کهکشان ها، جرم چندین برابر بیشتر از تعداد کل ستارگان است. دانشمندان این مشکل را با فرض اینکه ماده تاریک نور ساطع نمی کند حل کردند و به این نتیجه رسیدند که این ماده ممکن است بقیه جرم کهکشان را تشکیل دهد.
اندازه گیری های کنترل تولد و تیم او نشان دادند که چنین کهکشانی پراکنده نیازی به تکیه بر ماده تاریک ندارد. از آنجایی که سرعت چرخش با جرم ستارگان و هوای کهکشان برابر بود، هیچ جرم ناچیز دیگری لازم نبود. مونتس و تیمش همچنین کهکشان‌ها، از جمله دامنه‌های بیرونی آنها را کاوش کردند. اما حداقل تا کنون، این کهکشان یک راز پیچیده باقی مانده است.
Galaxy AGC 114905 با هیچ تعریفی از ماده تاریک مطابقت ندارد
ماورایی ها معتقدند کهکشان هدف آنها، AGC 114905، یک ویژگی عجیب دارد: اعوجاج. برخی کهکشان ها مانند بشقاب پرنده هستند و نگاه کردن به آنها از فاصله دور با دوربین دوچشمی رصد آنها را برای ستاره شناسان آسان تر می کند. این به این دلیل است که آنها می توانند حرکت ستاره ها را در یک طرف قرص کهکشانی ببینند که به سمت شما حرکت می کنند و ستاره ها از شما دور می شوند. اگر آنها می توانستند سرعت این ستاره ها را اندازه گیری کنند، می توانستند جرم کهکشان ها و ماده تاریک را تخمین بزنند.
با این حال، طبق محاسبات بین المللی، AGC 114905 کمی بیشتر از 30 درجه منحرف می شود. در نتیجه، اخترشناسان جرم را برای این انحراف مقیاس به طور دقیق محاسبه کرده اند. اگر آنها در مورد درجه انحراف اشتباه کنند، فضای زیادی برای ماده تاریک در اندازه گیری ها وجود دارد.
با فرض صحیح بودن محاسبات محققان، هنوز مشخص نیست که چه استثنایی برای کهکشان آنها وجود دارد. آیا این واقعاً یک کهکشان جرم کیهانی عجیب است که هیچ کس نمی تواند آن را درک کند یا می تواند جرقه ای برای مسائل بزرگ در نظریه های ماده تاریک باشد؟
کهکشان هنوز با هیچ تعریف پیشنهادی برای منشا کهکشان های ابررسانا مطابقت نداشته است. در نتیجه، ستاره شناسان حدس می زنند که کهکشان هایی که حاوی مقدار کمی ماده تاریک هستند، ممکن است بقایای یک جفت کهکشان بزرگ باشند که در کنار هم قرار می گیرند، از نیروهای گرانشی روی یکدیگر استفاده می کنند، حباب های ستاره ای را آزاد می کنند و هیچ همسایگان کهکشان غول پیکر در اطراف کهکشان؛ پس این توضیح درست نیست.
بر اساس نظریه دیگری، کهکشان ممکن است بقایای انفجارهای ستاره ای گذشته باشد. همه ستارگان در نهایت می میرند و این مرگ در برخی از ستارگان به شکل انفجارهای ابرنواختری رخ می دهد. با گذشت زمان، ابرنواخترها بخش هایی از کهکشان ها را بیرون می کنند و ماده از جمله ابرهای هوا را حذف می کنند. با این حال، این مورد برای AGC 114905 نیست. زیرا این کهکشان هنوز مملو از هوا است که ماده سازنده و سوخت ستارگان جدید است. اگر این کهکشان در گذشته متراکم بوده است، می توان گفت که بخش بزرگی از خوشه های فشرده ستارگان امروزی نشان دهنده گذشته ای متراکم است. اما این کهکشان فاقد چنین خوشه هایی است.
در واقع، به نظر نمی رسد AGC 114905 برای هیچ مدلی از ماده تاریک اعمال شود. دانشمندان دهه ها را دوست دارند عضله لارااخترفیزیکدان UC Riverside جهان را بر روی رایانه های قدرتمند شبیه سازی می کند و تلاش می کند مدل های ماده تاریک را نشان دهد که مشاهدات ستاره شناسان را بازسازی می کند. سیلز می گوید: ما به سرعت شبیه سازی را بررسی کردیم و چیزی شبیه به این کهکشان پیدا نکردیم.
کهکشان های ماورایی و دیگر ماده تاریک ممکن است نیاز به جایگزین ها را نشان دهند. هنگامی که دانشمندان توجه خود را به وجود ماده تاریک جلب می کنند، در مورد عملکرد گرانش مفروضاتی را مطرح می کنند. اما اگر گرانش کمی متفاوت از آنچه آنها تصور می کردند رفتار می کرد چه؟
فراترنالی و همکاران یکی از تئوری های یک برنده بالقوه به نام MOND در پروژه خود یا دینامیک نیوتنی اصلاح شده را برای تغییر ماده تاریک آزمایش کردند که در آن قانون گرانش نیوتن اندکی تغییر می کند. این نظریه را فیزیکدانان می نامند موارد Millgrome او در سال 1980 پیشنهاد کرد که فیزیک استاندارد گرانش، که حرکت اجرام را با سرعت گرانشی بالا مانند سیارات منظومه شمسی توصیف می‌کند، نمی‌تواند برای ستارگان کند در لبه قرص کهکشانی اعمال شود.
بر اساس این نظریه، تفاوت بین سرعت مورد انتظار ستارگان در کهکشان و سرعت آنها نشانه ای از جرم از دست رفته نیست. این یک خطای ریاضی است. اگرچه مدل MOND کهکشان های معمولی را به خوبی توصیف می کند، آنها نمی توانند چرخش کهکشان های پف کرده فراملی را پشتیبانی کنند.
به طور کلی، خیلی زود است که نتیجه گیری کنیم که AGC 114905 با اصول ماده تاریک ناسازگار است. در حال حاضر، فراترنل و دیگران به مطالعه این کهکشان های عجیب ادامه خواهند داد و تلسکوپ فضایی جیمز وب امیدها را برای این مطالعات افزایش خواهد داد. نتیجه گیری Vandocom:
این مانند نگاه کردن به لبه جهان یا تلاش برای یافتن یک سیاره کوچک در کنار یک ستاره نیست. این تحقیق با کمک ابزاری که در اختیار داریم انجام خواهد شد.
[ad_2]
