Vědci sledovali tuto strašidelnou galaxii 40 hodin a nemohli najít žádnou temnou hmotu

Nový objev prohloubil záhadu galaxií bez nich temná hmota.

V galaxii nazvané AGC 114905, vzdálené 250 milionů světelných let, nebyli astronomové schopni najít žádnou stopu po záhadných objektech ani po 40 hodinách podrobného pozorování a následné analýzy.

Výsledek bude zveřejněn v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti K dispozici na předtiskovém serveru arXiv, posiluje argumenty pro galaxie, které záhadně postrádají temnou hmotu, i když je pro naše modely galaktického vývoje životně důležitá.

“To je samozřejmě to, co jsme si mysleli a v co jsme doufali, protože to potvrzuje naše předchozí měření,” Astronom Pavel Mancera Peña řekl: z University of Groningen a Astron v Nizozemsku.

“Problémem však nyní je, že teorie předpovídá, že by v AGC 114905 měla být temná hmota, ale naše pozorování tvrdí, že temná hmota neexistuje. Ve skutečnosti se rozdíl mezi teorií a pozorováním zvětšuje.”

Temná hmota je jednou z největších záhad vesmíru. Nevíme, co to je, protože to nemůžeme detekovat přímo, ale víme, že existuje nějaká hmota, která ve vesmíru způsobuje řadu efektů, které nelze vysvětlit samotnou přírodní hmotou.

Hvězdy například obíhají kolem svých galaxií vyšší rychlostí, než je možné vysvětlit gravitačním polem běžné hmoty. Způsob, jakým se dráha světla ohýbá, když putuje nesmírnými gravitačními poli mezigalaktického prostoru, je jiný.

Astronomové věří, že temná hmota pomáhá formovat galaxie. Vesmírem se táhne síť neviditelné temné hmoty a gravitace, kterou vytváří, pomáhá běžné hmotě shromažďovat se do galaxií. A podle našich modelů temná hmota také pomáhá těmto galaxiím zůstat pohromadě – jakýsi kosmický spojovací faktor.

Astronomové však v posledních letech našli náznaky galaxií bez temné hmoty, což je v rozporu s naším přesvědčením o existenci vesmíru. Takže když Mancera Peña a kolegové našli šest galaxií zjevně bez temné hmoty, jak je popsáno v a papír 2019Rozhodli se, že se na to podívají blíže.

READ  Michio Kaku, teoretik vlákna: „Oslovit mimozemšťany je hrozný nápad“ | Fyzika

AGC 114905 je to, co nazýváme vysoce difuzní trpasličí galaxií. Má velikost Mléčné dráhy, ale mnohem méně svítí a obsahuje mnohem méně hvězd – asi tisíckrát méně. Protože mají velmi málo přirozené hmoty, předpokládá se, že tyto galaxie musí držet pohromadě temná hmota.

Vědci se tedy blíže podívali na AGC 114905 pomocí NRAO Very Large Array v Novém Mexiku a získali celkem 40 hodin pozorovacích dat s mnohem vyšším prostorovým rozlišením. Dále pečlivě zakreslili křivku galaktické rotace – orbitální rychlost objektů na AGC 114905, vynesenou proti jejich vzdálenosti od galaktického středu.

Toto je jeden z nejběžnějších způsobů výpočtu množství temné hmoty v galaxii: objekty na velmi rychlé oběžné dráze lze vysvětlit přidáním temné hmoty a množství temné hmoty ovlivňuje dodatečnou orbitální rychlost.

Ale spinová křivka AGC 114905 nevyžaduje přítomnost temné hmoty. Lze to jednoduše vysvětlit množstvím obyčejné hmoty. To znamená, že množství temné hmoty v galaxii se zdá být zanedbatelné.

To představuje obtížný problém, protože žádné z vysvětlení nedostatku temné hmoty se nezdá být vhodné. Jedním z vysvětlení je například to, zda blízká masivní galaxie zbavila AGC 114905 své temné hmoty, jak se zdá v případě jiné difúzní galaxie, u které se zjistilo, že žádnou temnou hmotu neobsahuje, DF4.

“Ale není nic,” Mancera Peña řekl:. “A v rámci nejslavnější galaktické formace, takzvaného modelu studené temné hmoty, budeme muset zavést extrémní proměnné hodnoty mimo obvyklý rozsah. Také s modifikovanou newtonovskou dynamikou, alternativní teorií studené temné hmoty Nemůžeme reprodukovat pohyby plynu v galaxii.”

V případě jiných galaxií obsahujících abnormální množství temné hmoty jsme mohli jednoduše špatně spočítat vzdálenosti. Výzkumníci uvedli, že vzdálenost k AGC 114905 je dobře omezená.

READ  Simulace obřího vesmíru pokrývajícího miliardy světelných let je dosud největší

Výzkumníci připouštějí, že je možné, že odhadovaný pozorovací úhel je mimo; Mohlo by to vysvětlit zjevný nedostatek temné hmoty. Ale řekli, ale mělo by to být zastaveno velmi velkým rozdílem.

Kromě toho všech šest galaxií z jejich počátečních studií vykazovalo podobné chování na řadě různých sklonů. To, řekli, naznačuje, že chování není výsledkem systematické chyby. V současné době provádějí podrobné sledování druhé, super se rozprostírající galaxie, aby se pokusili dosáhnout jejího dna.

Pokud se potvrdí, jejich nálezy by mohly mít velmi zajímavé důsledky pro naše chápání galaktického vývoje.

“Konsolidovali jsme a ilustrovali předchozí poznatky o úžasné povaze a dynamice ultradifuzních galaxií bohatých na plyn. Jejich původ a přesné evoluční cesty však zůstávají do značné míry záhadou,” dodal. Výzkumníci napsali ve svém článku.

Současná práce také ukázala, že na plyn bohaté, ultradifuzní galaxie jsou slibnou skupinou pro studium temné hmoty, protože mohou poskytnout výmluvná vodítka k pochopení její povahy.

Hledání je naplánováno tak, aby se zobrazilo v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti a dostupné v arXiv.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *