Karanlık madde modeline meydan okuyan neredeyse görünmez galaksi Nube

Nube, La Laguna Üniversitesi (ULL) ve diğer kurumlarla işbirliği içinde Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi tarafından keşfedilen neredeyse görünmez bir cüce galaksidir.

İsim, gruptaki araştırmacılardan birinin 5 yaşındaki kızı tarafından önerildi ve nesnenin dağınık görünümünden kaynaklanıyor. Yüzey parlaklığı o kadar soluk ki, nesnenin sanki bir tür hayaletmiş gibi dağınık görünümü nedeniyle, gökyüzünün bu kısmında daha önce yapılan çeşitli araştırmalarda fark edilmemişti. Bunun nedeni, yıldızlarının o kadar büyük bir hacme yayılmış olması ki “Nube” (İspanyolca “Bulut”) neredeyse tespit edilemeyecek kadar büyüktü.

Yeni keşfedilen bu galaksinin, onu daha önce bilinen nesnelerden ayıran bir dizi spesifik özelliği var. Araştırma ekibi, Nube’nin kendi türündeki diğer gökadalardan 10 kat daha soluk, aynı zamanda benzer sayıda yıldıza sahip diğer nesnelerden 10 kat daha geniş bir cüce gökada olduğunu tahmin ediyor.

Biraz astronomi bilen birine bunun ne anlama geldiğini göstermek gerekirse, bu galaksi Samanyolu’nun üçte biri kadar büyüklükte ama Küçük Macellan Bulutu’nunkine benzer bir kütleye sahip.

Makalenin ilk yazarı ve IAC ve ULL’de araştırmacı olan Mireia Montes, “Mevcut bilgimizle, bu kadar uç özelliklere sahip bir galaksinin nasıl var olabileceğini anlamıyoruz” diye açıklıyor.

Makalenin ikinci yazarı Ignacio Trujillo, birkaç yıldır Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması (SDSS) görüntülerine dayanarak proje çerçevesinde belirli bir gökyüzü şeridini analiz ediyor. IAC Şerit 82 Legado. Veri revizyonlarından birinde, bir araştırma projesi oluşturmaya yetecek kadar ilginç görünen soluk bir nokta fark ettiler.

Bir sonraki adım, anketteki bu yamanın bir tür hata değil, son derece dağınık bir nesne olduğunu doğrulamak için Gran Telescopio Canarias’tan (GTC) ultra derin, çok renkli görüntüler kullanmaktı. Baygınlığı nedeniyle Nube’nin tam mesafesini belirlemek zordur.

Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Green Bank Teleskobu (GBT) ile elde edilen bir gözlemi kullanarak yazarlar, Nube’nin mesafesinin 300 milyon ışıkyılı olduğunu tahmin ettiler, ancak yakında Çok Büyük Dizi (VLA) radyoteleskopu ve optik William Herschel Teleskobu ile gözlemler yapılacak ( La Palma’daki Roque de los Muchachos Gözlemevi’ndeki WHT, bu mesafenin doğru olup olmadığını göstermelerine yardımcı olmalı.

Ignacio Trujillo, “Galaksinin daha yakın olduğu ortaya çıkarsa, yine de çok garip bir nesne olacak ve astrofizik için büyük zorluklar sunacak” diyor.

Mevcut karanlık madde modeline yönelik bir başka zorluk mu?

Genel kural, galaksilerin iç bölgelerinde çok daha fazla yıldız yoğunluğunun bulunması ve bu yoğunluğun merkezden uzaklaştıkça hızla azalmasıdır. Ancak Montes, Nube’de “yıldızların yoğunluğu nesnenin her yerinde çok az değişiklik gösteriyor, bu yüzden bu kadar sönük ve GTC’den ultra derin görüntüler elde edene kadar onu iyi gözlemleyemedik” diyor. “

Nube gökbilimcileri şaşırttı. Ekip, ilk bakışta, tuhaf özelliklerine dair herhangi bir etkileşim veya başka bir belirti bulunmadığını açıklıyor. Kozmolojik simülasyonlar, farklı senaryolara dayanarak bile onun “ekstrem” özelliklerini yeniden üretemez. Montes, “Şu anda kabul edilen kozmolojik model olan soğuk karanlık maddeye ilişkin geçerli bir açıklamadan mahrum kaldık” diye açıklıyor.

Soğuk karanlık madde modeli evrendeki büyük ölçekli yapıları yeniden üretebilir ancak Nube vakası gibi iyi bir cevap veremediği küçük ölçekli senaryolar da vardır. Farklı teorik modellerin bunu nasıl üretemediğini gösterdik, bu da onu şimdiye kadar bilinen en uç durumlardan biri haline getiriyor.

Montes, “Bu galaksi ve bulabileceğimiz benzer galaksilerle, evrenin anlaşılmasında yeni bir pencere açacak ek ipuçları bulmamız mümkün” diyor.

Ignacio Trujillo, “Çekici bir olasılık, Nube’nin olağandışı özelliklerinin bize karanlık maddeyi oluşturan parçacıkların son derece küçük bir kütleye sahip olduğunu göstermesidir” diyor. Eğer durum böyle olsaydı, bu galaksinin olağandışı özellikleri kuantum fiziğinin özelliklerini gösterirdi, ama galaktik ölçekte. “Eğer bu hipotez doğrulanırsa, bu, en küçüğün dünyasını en büyüğün dünyası ile birleştiren doğanın en güzel gösterilerinden biri olacaktır” diye bitiriyor.

Araştırma yayınlanan dergide Astronomi ve Astrofizik.