Karanlık madde halelerinden eser yok

Standart kozmoloji modeline göre, galaksilerin büyük çoğunluğu bir karanlık madde parçacıkları halesi ile çevrilidir. Bu hale görünmezdir, ancak kütlesi yakınlardaki galaksiler üzerinde güçlü bir çekim kuvveti uygular. Bonn Üniversitesi (Almanya) ve Saint Andrews Üniversitesi (İskoçya) tarafından yürütülen yeni bir çalışma, Evrenin bu görüşüne meydan okuyor. Sonuçlar, Fornax Kümesi olarak bilinen, Dünya’nın en yakın ikinci gökada kümesinin cüce gökadalarının bu tür karanlık madde halelerinden arınmış olduğunu gösteriyor. Çalışma dergide yayınlandı Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.

Cüce gökadalar, genellikle gökada kümelerinde veya daha büyük gökadaların yakınında bulunabilen küçük, soluk gökadalardır. Bu nedenle, daha büyük arkadaşlarının yerçekimi etkilerinden etkilenebilirler. Ph.D. Elena Asencio, “Cüce gökadaların yakınlardaki daha büyük gökadalardan gelen yerçekimi, gelgitler tarafından ne kadar bozulduğuna dayalı olarak standart modeli test etmenin yenilikçi bir yolunu sunuyoruz” dedi. Bonn Üniversitesi’nde öğrenci ve hikayenin baş yazarı. Gelgitler, bir vücuttan yerçekimi diğer vücudun farklı kısımlarını farklı şekilde çektiğinde ortaya çıkar. Bunlar, Ay’ın Dünya’nın aya bakan tarafını daha güçlü çekmesi nedeniyle ortaya çıkan Dünya’daki gelgitlere benzer.

Fornax Kümesi zengin bir cüce gökada popülasyonuna sahiptir. Son gözlemler, bu cücelerden bazılarının, sanki küme ortamından rahatsız olmuşlar gibi çarpık göründüğünü gösteriyor. Prag’daki Bonn Üniversitesi ve Charles Üniversitesi’nde profesör olan 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.”

Yazarlar, cücelerin iç özelliklerine ve kütleçekimsel olarak güçlü küme merkezine olan uzaklıklarına bağlı olarak beklenen bozulma seviyesini analiz ettiler. Büyük boyutlu ama düşük yıldız kütleli gökadalar ve küme merkezine yakın gökadalar daha kolay bozulur veya yok edilir. Sonuçları, Avrupa Güney Gözlemevi’nin VLT Tarama Teleskobu tarafından çekilen fotoğraflardan görülen, gözlemlenen rahatsızlık düzeyleriyle karşılaştırdılar.

Elena Asencio şöyle diyor: “Karşılaştırma, gözlemleri standart modelde açıklamak istersek gösterdi. Fornax cüceleri, bir cüce üzerinde yükselttiği gelgitler altmış dört kat daha zayıf olsa bile, küme merkezinden yerçekimi tarafından zaten yok edilmelidir. cücenin kendi yerçekiminden daha fazla.” 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, “Cüce gökadaların, bu modelde koruyucu karanlık madde halelerinin olmaması nedeniyle, MOND’daki bir gökada kümesinin aşırı ortamında hayatta kalabileceklerinden emin değildik” dedi. “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 bu kadar 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. Üniversitede disiplinler arası araştırma alanları modelleme ve madde üyesi Pavel Kroupa, “Gözlemler ve karanlık madde paradigması arasındaki uyumsuzlukları gösteren yayınların sayısı her yıl artmaya devam ediyor. Daha umut verici teorilere daha fazla kaynak yatırmaya başlamanın zamanı geldi” dedi. Bonn’lu.

St Andrews Üniversitesi’nden Dr. Hongsheng Zhao, “sonuçlarının temel fizik için önemli etkileri olduğunu” ekledi. Diğer kümelerde daha fazla rahatsız cüce bulmayı umuyoruz, diğer ekiplerin doğrulaması gereken bir tahmin.