Odkryj galaktykę bez śladu ciemnej materii

Międzynarodowy zespół astronomów kierowany przez naukowców z Holandii nie znalazł żadnych śladów ciemnej materii w galaktyce AGC 114905, pomimo wykonywania szczegółowych pomiarów w ciągu czterdziestu godzin przy użyciu najnowszych teleskopów. Swoje odkrycia przedstawią w: Comiesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Kiedy Pavel Mancera Piña (Uniwersytet Groningen i Astron, Holandia) i jego koledzy odkryli Sześć galaktyk z niewielką ilością ciemnej materii lub bez niej, powiedziano im: „Zmierz ponownie, zobaczysz, że wokół twojej galaktyki będzie ciemna materia”. Jednak po czterdziestu godzinach szczegółowych obserwacji za pomocą Very Large Array (VLA) w Nowym Meksyku (USA) dowody na istnienie galaktyki pozbawionej ciemnej materii stały się silniejsze.

Galaktyka, o której mowa, AGC 114905, znajduje się około 250 milionów lat świetlnych od nas. Sklasyfikowana jako wysoce rozproszona galaktyka karłowata, nazwa „galaktyka karłowata” odnosi się do jej jasności, a nie rozmiaru. Wielkość galaktyki jest wielkością naszej galaktyki droga Mleczna Ale zawiera tysiąc razy mniej gwiazd. Przeważa idea, że ​​wszystkie galaktyki, a z pewnością wysoce rozproszone galaktyki karłowate, mogą istnieć tylko wtedy, gdy są utrzymywane razem przez ciemną materię.

Galaktyka AGC 114905. Emisja gwiezdna z galaktyki jest pokazana na niebiesko. Zielone chmury pokazują neutralny wodór. Wydaje się, że galaktyka nie zawiera żadnej ciemnej materii, nawet po 40 godzinach szczegółowych pomiarów najnowszymi teleskopami. Źródło: Javier Román i Pavel Mancera Piña

Naukowcy zebrali dane o rotacji gazu AGC 114905 przez 40 godzin między lipcem a październikiem 2020 r. za pomocą teleskopu VLA. Następnie wykonali wykres przedstawiający odległość gazu od centrum galaktyki na osi x oraz prędkość rotacji gazu na osi y. Jest to standardowa metoda wykrywania obecności ciemnej materii. Wykres pokazuje, że ruchy gazu AGC 114905 można całkowicie wyjaśnić jedynie zwykłą materią.

„To jest oczywiście to, na co myśleliśmy i na co liczyliśmy, ponieważ potwierdza to nasze poprzednie pomiary” – mówi Pavel Mancera Piña. „Ale teraz problem polega na tym, że teoria przewiduje, że w AGC 114905 powinna znajdować się ciemna materia, ale nasze obserwacje mówią, że tak nie jest. W rzeczywistości różnica między teorią a obserwacją staje się coraz większa”.

W swoich publikacjach naukowych badacze wymieniają jedno po drugim możliwe wyjaśnienia braku ciemnej materii. Na przykład AGC 114905 mógł zostać pozbawiony ciemnej materii przez duże pobliskie galaktyki. Mancera Peña: „Ale nie ma nikogo. W najsłynniejszej formacji galaktycznej, tak zwanym modelu zimnej ciemnej materii, będziemy musieli wprowadzić ekstremalne wartości parametrów znacznie wykraczające poza zwykły zakres. Również ze Zmodyfikowaną dynamiką Newtona, alternatywą teorii zimnej ciemnej materii nie możemy odtworzyć ruchów gazu wytwarzającego w galaktyce”.

Zdaniem badaczy istnieje jeszcze jedno założenie, które może zmienić ich wnioski. To jest szacunkowy kąt, z którego myślą, że obserwują galaktykę. „Ale ten kąt musi znacznie odbiegać od naszych szacunków, zanim znów będzie miejsce na ciemną materię” – mówi współautor Tom Osterloe (Astron).

Tymczasem naukowcy szczegółowo badają drugą, bardzo rozproszoną galaktykę karłowatą. Jeśli nigdy więcej nie zauważysz śladu ciemnej materii w tej galaktyce, stan ciemnej materii sprawi, że biedne galaktyki będą jeszcze silniejsze.

Badania przeprowadzone przez Mancera Peña i współpracowników nie były odosobnionym przypadkiem. Wcześniej na przykład Holendersko-Amerykanin Peter van Dokkum (Uniwersytet Yale, USA) Znajdź plik Galaktyka prawie bez ciemnej materii. Techniki i pomiary Mancera Piña i współpracowników są bardziej solidne.

Odniesienie: „No Need for Dark Matter: The Resolving Kinetics of a Superspreading Galaxy AGC 114905” Pavel E. Mancera Peña, Filippo Fraternali, Tom Osterlo, Elizabeth A. K. Adams, Kyle A. Amman i Lucas Lissman, w toku przeglądu, Comiesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
arXiv: 2112.00017