Cüce gökada NGC1427A, Fornax gökada kümesi içinde uçar ve standart kozmolojinin gerektirdiği gibi, bu gökada ağır ve geniş bir karanlık madde halesi ile çevrili olsaydı mümkün olmayacak olan rahatsızlıklara maruz kalır. Kredi bilgileri: ESO
Dünya’nın en yakın gökada kümelerinden birinin cüce gökadalarındaki bozukluklar, farklı bir yerçekimi teorisine işaret ediyor.
Cüce gökadalar, genellikle daha büyük gökadaların veya gökada kümelerinin içinde veya yakınında bulunan küçük, soluk gökadalardır. Sonuç olarak, daha büyük yoldaşlarının yerçekimi etkilerinden etkilenebilirler.
Ph.D. Elena Asencio, “Yakınlardaki daha büyük galaksilerden gelen yerçekimi gelgitleri tarafından ne kadar cüce galaksinin bozulduğuna dayanan standart modeli test etmenin yenilikçi bir yolunu sunuyoruz” dedi. Bonn Üniversitesi’nde öğrenci ve hikayenin baş yazarı.
Gelgitler, bir vücuttan yerçekimi diğer vücudun çeşitli bölgelerini farklı şekilde çektiğinde meydana gelir. Bunlar, Ay, Dünya’nın aya bakan tarafında daha güçlü bir çekim uyguladığında oluşan Dünya’daki gelgitlerle karşılaştırılabilir.
Fornax Kümesi, zengin bir cüce gökada popülasyonuna ev sahipliği yapmaktadır. Son gözlemler, bu cücelerin birçoğunun, sanki küme ortamı onları rahatsız etmiş gibi çarpık göründüğünü gösteriyor. Bonn Üniversitesi’nden Profesör Pavel Kroupa ve Prag’daki Charles Üniversitesi’nden Profesör Pavel Kroupa, “Fornax cücelerinde bu tür bozulmalar Standart Modele göre beklenmiyor” dedi. “Bunun nedeni, standart modele göre, bu cücelerin karanlık madde halelerinin onları küme tarafından yükselen gelgitlerden kısmen koruması gerektiğidir.”
Bilim adamları, iç özellikleri ve kütleçekimsel olarak güçlü küme merkezinden uzaklığı ile belirlenen cücelerin beklenen rahatsızlık miktarını incelediler. Küme merkezine yakın gökadaların yanı sıra düşük yıldız kütleli büyük gökadalar daha kolay bozulur veya yok edilir. Bulguları, Avrupa Güney Gözlemevi’nin VLT Tarama Teleskobu tarafından çekilen fotoğraflarda gösterilen rahatsızlık miktarıyla eşleştirdiler.
“Karşılaştırma, eğer biri standart modeldeki gözlemleri açıklamak istiyorsa,” dedi Elena Asencio – “Fornax cüceleri, bir cüce üzerinde yükselttiği gelgitler altmış dört olduğunda bile, küme merkezinden yerçekimi tarafından zaten yok edilmelidir. cücenin kendi yerçekiminden kat kat daha zayıf.” Bu sadece sezgisel değil, aynı zamanda bir cüce galaksiyi rahatsız etmek için gereken dış kuvvetin cücenin özçekimi ile hemen hemen aynı olduğunu bulan önceki çalışmalarla da çelişiyor.
Standart modele aykırılık
Bundan, yazarlar, standart modelde, Fornax cücelerinin gözlemlenen morfolojilerini kendi içinde tutarlı bir şekilde açıklamanın mümkün olmadığı sonucuna varmışlardır. Milgromian dinamiklerini (MOND) kullanarak analizi tekrarladılar. MOND teorisi, galaksileri çevreleyen karanlık madde halelerini varsaymak yerine, yerçekiminin düşük ivme rejiminde bir artış yaşadığı Newton dinamiklerine bir düzeltme önerir.
Andrews Üniversitesi’nden Dr. Indranil Banik, “Bu modelde koruyucu karanlık madde halelerinin olmaması nedeniyle, cüce gökadaların MOND’daki bir gökada kümesinin aşırı ortamında hayatta kalabileceklerinden emin değildik – kabul etti. “ancak sonuçlarımız, gözlemler ile Fornax cücelerinin rahatsızlık düzeyine ilişkin MOND beklentileri arasında dikkate değer bir anlaşma olduğunu gösteriyor.”
Oulu Üniversitesi’nden (Finlandiya) Aku Venhola ve Avrupa Güney Gözlemevi’nden Steffen Mieske, “VLT tarama teleskopuyla elde ettiğimiz verilerin böylesine kapsamlı bir kozmolojik model testine izin verdiğini görmek heyecan verici” dedi. çalışma.
Bu, karanlık maddenin galaksilerin dinamikleri ve evrimi üzerindeki etkisini test eden bir çalışmanın, gözlemlerin, karanlık madde ile çevrili olmadıklarında daha iyi açıklandığı sonucuna vardığı ilk sefer değil. “Gözlemler ve karanlık madde paradigması arasındaki uyumsuzlukları gösteren yayınların sayısı her yıl artmaya devam ediyor. Bonn Üniversitesi’nde Disiplinlerarası Araştırma Alanları “Modelleme” ve “Madde” üyesi olan Pavel Kroupa, daha umut verici teorilere daha fazla kaynak yatırmaya başlamanın zamanı geldi” dedi.
Andrews Üniversitesi’nden Dr. Hongsheng Zhao şunları ekledi: “Sonuçlarımızın temel fizik için önemli etkileri var. Diğer kümelerde daha fazla rahatsız cüce bulmayı umuyoruz, diğer ekiplerin doğrulaması gereken bir tahmin.”
Referans: Elena Asencio, Indranil Banik, Steffen Mieske, Aku Venhola, Pavel Kroupa ve Hongsheng Zhao, “Fornax Kümesi cüce gökadalarının dağılımı ve morfolojileri, karanlık maddeden yoksun olduklarını gösteriyor”, 25 Haziran 2022, Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac1765