Bilim adamları, galaksilerin karanlık madde olmadan nasıl var olabileceğini keşfetti

yeni bir Doğa Astronomi California Üniversitesi, Irvine ve Pomona College’dan astrofizikçiler tarafından yönetilen uluslararası bir ekip, küçük galaksiler daha büyük galaksilerle çarpıştığında, daha büyük galaksilerin daha küçük galaksileri karanlık maddelerinden nasıl ayırabildiğini bildiriyor. ama astrofizikçilerin var olması gerektiğini düşündükleri, çünkü yerçekimi etkileri olmadan, bir galaksinin yıldızlarının hareketleri gibi şeyleri açıklayamazlardı.

Bir zamanlar imkansız olduğu düşünülen karanlık madde olmadan galaksilerin nasıl var olabileceğini açıklama potansiyeline sahip bir mekanizma.

2018’de Princeton Üniversitesi ve Yale Üniversitesi’nden astrofizikçiler Shany Danieli ve Pieter van Dokkum, karanlık maddelerinin çoğu olmadan var gibi görünen iki galaksiyi gözlemlediğinde başladı.

En son çalışmanın ortak yazarlarından Danieli, “Büyük oranda karanlık madde bekliyorduk” dedi. “Dürüst olmak gerekirse oldukça şaşırtıcı ve bol şanstı.”

Van Dokkum ve Danieli’nin bir haberde bildirdiği şanslı keşif Doğa 2018 yılında kağıt ve Astrofizik Dergi Mektupları 2020’deki makale, galaksilerin karanlık maddeye ihtiyaç duyduğu paradigmasını kargaşaya sürükledi ve potansiyel olarak astrofizikçilerin galaksilerin nasıl çalıştığına dair standart bir model olarak görmeye başladıklarını alt üst etti.

Yeni makalenin baş yazarı Pomona Koleji’nde astronomi profesörü olan Jorge Moreno, “Galaksilerin karanlık maddeye sahip olduğu son 40 yıldır tespit edildi” dedi. “Özellikle, düşük kütleli gökadalar önemli ölçüde daha yüksek karanlık madde fraksiyonlarına sahip olma eğilimindedir, bu da Danieli’nin bulgusunu oldukça şaşırtıcı kılıyor. Birçoğumuz için bu, karanlık maddenin galaksilerin büyümesine nasıl yardımcı olduğuna dair mevcut anlayışımızın acil bir revizyona ihtiyaç duyduğu anlamına geliyordu.”

Ekip, Büyük Patlama’dan hemen sonra başlayıp günümüze kadar uzanan, yaklaşık 60 milyon ışıkyılı çapında bir evrenin bir parçasının evrimini simüle eden bilgisayar modelleri çalıştırdı.

Ekip, karanlık maddeden yoksun yedi galaksi buldu. 1000 kat daha büyük kütleli komşu galaksilerle birkaç çarpışmadan sonra, malzemelerinin çoğundan sıyrıldılar ve geride yıldızlar ve bazı artık karanlık maddelerden başka bir şey bırakmadılar.

Moreno, “Saf bir şanstı,” dedi. “İlk görüntüleri yaptığım an, onları hemen Danieli ile paylaştım ve onu işbirliği yapmaya davet ettim.”

Yeni simülasyonu tasarlayan Zürih Üniversitesi’nde profesör olan Robert Feldmann, “bu teorik çalışma, karanlık madde eksikliği olan gökadaların, özellikle büyük gökadaların çevresinde çok yaygın olması gerektiğini gösteriyor” dedi.

UCI’den düşük kütleli gökadalar konusunda dünyaca ünlü bir uzman olan astrofizikçi James Bullock, kendisinin ve ekibinin, modellerini karanlık madde olmadan galaksiler yaratmak için inşa etmediklerini anlattı – söylediği bir şey modeli daha güçlü kılıyor, çünkü sonunda buldukları çarpışmaları yaratmak için tasarlanmamıştı. Bullock, “Etkileşimleri varsaymıyoruz” dedi.

Karanlık maddeden yoksun galaksilerin çok fazla karanlık maddenin olduğu bir evrende açıklanabileceğini doğrulamak, kariyeri ve orada keşfettiği her şey, galaksilerin bu şekilde davranmasını sağlayan şeyin karanlık madde olduğuna bağlı olan Bullock gibi araştırmacılar için rahat bir nefes alıyor. .

“Karanlık madde içermeyen galaksilerin olduğu gözlemi beni biraz endişelendirdi.” dedi Bullock. “Onlarca yıl süren sıkı çalışmayla geliştirilmiş, evrendeki maddenin çoğunun karanlık olduğu başarılı bir modelimiz var. Doğanın bizi kandırıyor olma olasılığı her zaman vardır.”

Ancak Moreno, “standart karanlık madde paradigmasından kurtulmanız gerekmiyor” dedi.

Artık astrofizikçiler bir galaksinin karanlık maddesini nasıl kaybedebileceğini bildiğine göre, Moreno ve işbirlikçileri, bulguların gece gökyüzüne bakan araştırmacılara, karanlık maddeyi daha küçük olanlardan ayırma sürecinde olabilecekleri gerçek dünyadaki devasa galaksileri aramak için ilham vermesini umuyorlar. .

Bullock, “Yine de bu modelin doğru olduğu anlamına gelmiyor” dedi. “Gerçek bir test, bu şeylerin tahminlerimizle eşleşen sıklık ve genel özelliklerle var olup olmadığını görmek olacaktır.”

Bu yeni çalışmanın bir parçası olarak, yerli kökleri olan Moreno, yedi Cherokee klanının onuruna simülasyonlarında bulunan yedi karanlık madde içermeyen galaksiyi adlandırmak için Cherokee liderlerinden izin aldı: Bird, Blue, Deer, Long Hair, Paint , Yabani Patates ve Kurt.

Moreno, “Bu galaksilerle kişisel bir bağlantı hissediyorum,” diyen Moreno, daha büyük galaksilerin daha küçük galaksilerin karanlık maddelerini çalması gibi, “yerli soydan gelen birçok insan kültürümüzden sıyrıldı. ve hala gelişiyoruz.”