Bir galaksiyi veya galaksi kümesini çevreleyen ve içine giren görünmez hale, karanlık madde halesi olarak bilinir.
Bir California Üniversitesi, Riverside fizikçisi açıklıyor.
California Üniversitesi, Riverside ve California Üniversitesi, Irvine’deki fizikçilerin ortaklaşa yürüttüğü bir çalışmada, ultra-yaygın gökadaların karanlık madde halelerinin çok tuhaf olduğu keşfedildi ve bu, evrenin yapısı.
“Ultra dağınık gökadalar” adı, son derece düşük parlaklıklarına atıfta bulunur. Karşılaştırılabilir kütleye sahip “normal” gökadalarla karşılaştırıldığında, ultra dağınık gökadalardaki baryonların (gaz ve yıldızların) dağılımı önemli ölçüde daha fazla yayılır.
Hai-Bo Yu, UC Riverside’da teorik bir fizikçidir. Kredi bilgileri: Samantha Tieu
Aşağıdaki Soru-Cevap bölümünde, UCR’de fizik ve astronomi doçenti olan Hai-Bo Yu, kendisinin ve Yu’nun uzun süreli bir meslektaşı olan UCI’den Manoj Kaplinghat’ın, yeni bulunan ultra-yaygın gökadalar ve The Astrophysical Journal’da yayınlanan bulgularını tartışıyor. onların karanlık madde haleleri.
Tufts Üniversitesi’nden Demao Kong’un yanı sıra Hollanda’daki Groningen Üniversitesi’nden Filippo Fraternali ve Pavel E. Mancera Pia, çalışmada Yu ve Kaplinghat ile işbirliği yaptı. İlk yazar Kong, bu sonbaharda UCR’ye katılacak.
S. Karanlık madde halesi nedir?
Karanlık madde halesi, bir galaksiye veya bir galaksi kümesine nüfuz eden ve çevreleyen görünmez maddenin halesidir. Karanlık madde laboratuvarlarda hiç tespit edilmemiş olsa da, fizikçiler evrenin maddesinin %85’ini oluşturan karanlık maddenin var olduğundan eminler.
S. Ultra-diffuse galaksilerin karanlık madde halelerinin çok tuhaf olduğunu gördünüz. Onlarda tuhaf olan ne ve onları neyle karşılaştırıyorsun?
İncelediğimiz ultra-yaygın gökadalar, diyelim ki, Samanyolu. Ancak çok fazla gaz içerirler ve Samanyolu’nda gördüğümüzün tam tersi olan toplam yıldız kütlesinden çok daha yüksek gaz kütlesine sahiptirler. Ultra dağınık gökadalar da büyük boyutlara sahiptir.
Bu galaksilerdeki karanlık maddenin dağılımı, gaz parçacıklarının hareketinden çıkarılabilir. Bizi gerçekten şaşırtan şey, ağırlıklı olarak gaz formundaki baryonik maddenin varlığının, gaz parçacıklarının ölçülen hızını açıklamak için neredeyse yeterli olması ve iç bölgelerde, yıldızların ve gazların çoğunun bulunduğu karanlık madde için çok az yer bırakmasıdır. bulunan.
Bu çok şaşırtıcıdır, çünkü kütleleri ultra-yaygın gökadalarınkine benzer olan normal gökadalarda durum tam tersidir: karanlık madde baryonik maddeye baskındır. Bu sonuca uyum sağlamak için, bu karanlık madde halelerinin çok daha düşük “konsantrasyonlara” sahip olması gerektiği sonucuna varıyoruz. Yani normal galaksilere kıyasla iç bölgelerinde çok daha az kütle içerirler. Bu anlamda, ultra dağınık gökadaların karanlık madde haleleri “gariptir”.
İlk bakışta, böyle düşük konsantrasyonlu halelerin o kadar nadir olduğu ve ultra dağınık gökadaların var olmayacağı beklenebilir. Bununla birlikte, kozmik yapı oluşumunun son teknoloji sayısal simülasyonlarından elde edilen verilere baktıktan sonra, düşük konsantrasyonlu halelerin popülasyonunun beklentiden daha yüksek olduğunu gördük.
S. Çalışmanın yapılmasında neler yer aldı?
Bu bir ortak çalışmadır. Filippo Fraternali ve öğrencisi Pavel E. Mancera Piña, galaksilerin gaz dinamikleri konusunda uzmandır. Ultra dağınık gökadaların, benzer kütlelere sahip normal gökadalardan daha yavaş döndüğünü keşfettiler. Bu galaksilerin gaz hareketinin ölçüm verilerini yorumlamak ve karanlık madde dağılımlarını çıkarmak için birlikte çalıştık. Ayrıca, kozmik yapı oluşumu simülasyonlarından elde edilen verileri analiz ettik ve ultra-yaygın gökadalardan çıkarılanlarla benzer özelliklere sahip karanlık madde halelerini belirledik.
S. Bulgularınız, evrenin galaksi oluşumu/yapı oluşumu hakkındaki anlayışımız hakkında sorular ortaya koyuyor. Nasıl?
Bu yeni keşfedilen galaksilerin oluşumu ve evrimi ile ilgili birçok sorumuz var. Örneğin, ultra dağınık gökadalar çok fazla gaz içerir ve bu gazın gökada oluşumu sırasında nasıl tutulduğunu bilmiyoruz. Ayrıca, sonuçlarımız bu galaksilerin normal galaksilerden daha genç olabileceğini gösteriyor. Ultra-yaygın gökadaların oluşumu iyi anlaşılmamıştır ve daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
S. Ultra dağınık gökadaları bu kadar ilginç yapan nedir?
Bunlar, çalışmamızda tartışıldığı gibi şaşırtıcı özellikleri nedeniyle incelenmesi gereken harika nesnelerdir. Yeni keşfedilen ultra dağınık gökadalar, gökada oluşumu, hatta muhtemelen karanlık maddenin doğası hakkındaki anlayışımızı daha fazla test etmek için yeni bir pencere sunuyor.
Kaynak: Demao Kong, Manoj Kaplinghat, Hai-Bo Yu, Filippo Fraternali ve Pavel E. Mancera Piña, 12 Eylül 2022, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/ac8875
Çalışma Ulusal Bilim Vakfı, Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı, John Templeton Vakfı ve NASA.