Naukowcy obserwowali tę upiorną galaktykę przez 40 godzin i nie mogli znaleźć żadnej ciemnej materii

Nowe odkrycie pogłębiło tajemnicę galaktyk bez nich Ciemna materia.

W galaktyce zwanej AGC 114905, oddalonej o 250 milionów lat świetlnych, astronomowie nie byli w stanie znaleźć żadnego śladu tajemniczych obiektów, nawet po 40 godzinach szczegółowych obserwacji i późniejszych analiz.

Wynik zostanie opublikowany za Comiesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego Dostępne na serwerze prepress arXiv, wzmacnia argumenty za galaktykami, w których w tajemniczy sposób brakuje ciemnej materii, mimo że jest to niezbędne dla naszych modeli galaktycznej ewolucji.

„Oczywiście to jest to, na co myśleliśmy i na co liczyliśmy, ponieważ potwierdza to nasze poprzednie pomiary” Astronom Pavel Mancera Peña powiedział: z Uniwersytetu w Groningen i Astron w Holandii.

„Ale teraz problem polega na tym, że teoria przewiduje, że w AGC 114905 powinna znajdować się ciemna materia, ale nasze obserwacje wskazują, że ciemnej materii nie ma. W rzeczywistości różnica między teorią a obserwacją staje się coraz większa”.

Ciemna materia to jedna z największych tajemnic wszechświata. Nie wiemy, co to jest, ponieważ nie możemy tego wykryć bezpośrednio, ale wiemy, że istnieje pewna masa, która powoduje szereg efektów we wszechświecie, których nie można wyjaśnić samą materią naturalną.

Na przykład gwiazdy okrążają swoje galaktyki z większą prędkością, niż można to wytłumaczyć polem grawitacyjnym zwykłej materii. Sposób, w jaki ścieżka światła zakrzywia się, gdy przechodzi przez ogromne pola grawitacyjne przestrzeni międzygalaktycznej, to kolejna rzecz.

Astronomowie uważają, że ciemna materia pomaga w formowaniu się galaktyk. W całym wszechświecie rozciąga się sieć niewidzialnej ciemnej materii, a wytwarzana przez nią grawitacja pomaga zwykłej materii gromadzić się w galaktykach. Według naszych modeli ciemna materia pomaga również tym galaktykom pozostać razem – rodzaj kosmicznego czynnika łączącego.

Jednak w ostatnich latach astronomowie znaleźli ślady galaktyk bez ciemnej materii, co jest sprzeczne z naszą wiarą w istnienie wszechświata. Tak więc, kiedy Mancera Peña i współpracownicy znaleźli sześć galaktyk najwyraźniej bez ciemnej materii, jak opisano w a artykuł 2019Postanowili przyjrzeć się bliżej.

AGC 114905 jest to, co nazywamy wysoce rozproszoną galaktyką karłowatą. Ma rozmiar Drogi Mlecznej, ale jest znacznie mniej jasny i zawiera znacznie mniej gwiazd – około tysiąc razy mniej. Ponieważ mają bardzo mało naturalnej materii, uważa się, że galaktyki te muszą być utrzymywane razem przez ciemną materię.

Dlatego naukowcy przyjrzeli się bliżej AGC 114905 przy użyciu bardzo dużej tablicy NRAO w Nowym Meksyku i uzyskali łącznie 40 godzin danych obserwacyjnych o znacznie wyższej rozdzielczości przestrzennej. Następnie starannie wykreślili krzywą rotacji galaktyki – prędkość orbitalną obiektów w AGC 114905, wykreśloną w funkcji ich odległości od centrum galaktyki.

Jest to jeden z najczęstszych sposobów obliczania ilości ciemnej materii w galaktyce: obiekty na bardzo szybkiej orbicie można wytłumaczyć dodaniem ciemnej materii, a ilość ciemnej materii wpływa na dodatkową prędkość orbitalną.

Ale krzywa spinu AGC 114905 nie wymaga obecności ciemnej materii. Można to wytłumaczyć po prostu ilością samej zwykłej materii. Oznacza to, że ilość ciemnej materii w galaktyce wydaje się być znikoma.

Stanowi to trudny problem, ponieważ żadne z wyjaśnień braku ciemnej materii nie wydaje się właściwe. Jednym z wyjaśnień, na przykład, jest to, czy pobliska masywna galaktyka pozbawiła AGC 114905 ciemnej materii, jak widać w przypadku innej galaktyki rozproszonej, która nie zawiera ciemnej materii, DF4.

„Ale nie ma nic” Mancera Peña powiedział:. „A w ramach najsłynniejszej formacji galaktycznej, tak zwanego modelu zimnej ciemnej materii, będziemy musieli wprowadzić ekstremalne wartości zmiennych poza zwykłym zakresem. Ponadto, ze zmodyfikowaną dynamiką Newtona, alternatywną teorią zimnej ciemnej materii , nie możemy odtworzyć ruchów gazu w galaktyce”.

W przypadku innych galaktyk zawierających nienormalne ilości ciemnej materii mogliśmy po prostu źle wyliczyć odległości. Naukowcy stwierdzili, że odległość do AGC 114905 jest dobrze ograniczona.

Naukowcy przyznają, że możliwe jest, że szacowany kąt obserwacji jest wyłączony; To mogłoby wyjaśniać widoczny brak ciemnej materii. Ale powiedzieli, ale należy to powstrzymać z bardzo dużym marginesem.

Ponadto wszystkie sześć galaktyk z ich wstępnych badań wykazywało podobne zachowanie przy różnych nachyleniach. To, jak powiedzieli, wskazuje, że zachowanie nie jest wynikiem systematycznego błędu. Obecnie prowadzą szczegółowe obserwacje drugiej, superrozprzestrzeniającej się galaktyki, aby spróbować dotrzeć do jej dna.

Jeśli zostaną potwierdzone, ich odkrycia mogą mieć bardzo interesujące implikacje dla naszego zrozumienia ewolucji galaktycznej.

„Skonsolidowaliśmy i zilustrowaliśmy poprzednie odkrycia dotyczące niesamowitej natury i dynamiki ultrarozproszonych, bogatych w gaz galaktyk. Jednak ich pochodzenie i dokładne ścieżki ewolucyjne pozostają w dużej mierze tajemnicą”. Naukowcy napisali w swoim artykule.

Obecne prace wykazały również, że bogate w gaz, ultrarozproszone galaktyki są obiecującą grupą do badania ciemnej materii, ponieważ mogą dostarczyć charakterystycznych wskazówek do zrozumienia jej natury”.

Wyszukiwanie ma się pojawić za Comiesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego i dostępne w arXiv.