Եյլի թիմը հայտնաբերել է երրորդ գալակտիկան՝ առանց մութ նյութի

Եյլի համալսարանի աստղագետների թիմը հաստատել է, որ Երկրից 67 միլիոն լուսային տարի հեռավորության վրա գտնվող թույլ թզուկ գալակտիկան չի պարունակում մութ նյութ, ինչը այն դարձնում է երրորդ նման գալակտիկան, որը հայտնաբերվել է անսովոր գծային հետագծի երկայնքով, և առաջարկում է մինչ օրս ամենաուժեղ ապացույցներից մեկը, որ մութ նյութը ֆիզիկական սուբստանց է, որը կարող է առանձնանալ սովորական նյութից:

Տիեզերական հետագիծ, որը նմանը չունի

NGC 1052-DF9 գալակտիկան միանում է մութ նյութի պակաս ունեցող երկու նախկինում հայտնաբերված գալակտիկաներին՝ DF2-ին և DF4-ին, որոնք հայտնաբերվել են 2018 և 2019 թվականներին: The Astrophysical Journal-ում հրապարակված ուսումնասիրության համաձայն՝ երեքն էլ գտնվում են ուղիղ գծի վրա՝ NGC 1052 դաշտի յոթ այլ գալակտիկաների հետ միասին, մի կազմավորում, որը նախկինում երբեք չի դիտվել:arXiv.org+1

«Մութ նյութից զուրկ գալակտիկաների շարք նախկինում երբեք չի տեսնվել», — ասել է Եյլի աստղաֆիզիկայի դոկտորանտ և ուսումնասիրության առաջին հեղինակ Մայքլ Քեյմը: «Հայտնագործությունը տալիս է մինչ օրս ամենաուժեղ ապացույցներից մեկը, որ այս գալակտիկաները ձևավորվել են ծայրահեղ և նախկինում չտեսնված գործընթացի միջոցով և հազվագյուտ նոր պատուհան է բացում հենց մութ նյութի բնության վերաբերյալ»:news.yale

Հավայան կղզիների Մաունակեա լեռան W. M. Keck աստղադիտարանում Keck Cosmic Web Imager-ի օգնությամբ հետազոտողները չափել են DF9-ի ներսում աստղերի շարժումները՝ դրա ընդհանուր զանգվածը որոշելու համար: Նրանք հայտնաբերել են աստղային արագության դիսպերսիա՝ վայրկյանում մոտ 6,5 կիլոմետր, ինչը համահունչ է միայն տեսանելի նյութի գրավիտացիոն ձգողականությանը, որը գնահատվում է մոտ 140 միլիոն արեգակնային զանգված: Եթե DF9-ը պարունակեր մութ նյութի տիպիկ հալո, ապա դրա զանգվածը կգերազանցեր 10 միլիարդ արեգակնային զանգվածը, և արագության դիսպերսիան շատ ավելի բարձր կլիներ:The Machine Herald+2

Bullet Dwarf-ի բախումը

Մութ նյութից զուրկ երեք գալակտիկաների դասավորությունը մատնանշում է մեկ աղետալի ծագում: «Bullet Dwarf» բախման սցենարում երկու գալակտիկաներ ծայրահեղ արագությամբ բախվում են միմյանց՝ գազը պոկելով իրենց մութ նյութի հալոներից: Այդ ազատված գազն այնուհետև խտանում է նոր գալակտիկաների մեջ գծային հետագծի երկայնքով՝ գալակտիկաներ, որոնք ծնվել են առանց մութ նյութի կմախքի, որը սովորաբար պահում է նման կառույցները:universetoday+1

DF9-ը նախկինում սխալմամբ նույնականացվել էր որպես գերզանգվածային սև խոռոչ, նախքան Քեյմը այն նշել էր ավելի խորը վերլուծության համար իր դոկտորական աշխատանքի ընթացքում՝ Եյլի աստղագետ Փիթեր վան Դոկումի հետ, որն առաջինն էր հայտնել DF2-ում մութ նյութի դեֆիցիտի մասին:physics.yale.edu+1

Ինչու է մութ նյութի բացակայությունը ապացուցում մութ նյութի գոյությունը

Հակառակ ինտուիցիային, մութ նյութից զուրկ գալակտիկաները ամենաուժեղ փաստարկներից են այն բանի, որ մութ նյութը իրական է: Եթե մութ նյութը լիներ պարզապես ձևափոխված գրավիտացիայի արտեֆակտ, ինչպես առաջարկում են որոշ այլընտրանքային տեսություններ, այն ֆիզիկապես չէր կարող պոկվել գալակտիկայից: Այն փաստը, որ DF2-ը, DF4-ը և այժմ DF9-ը ցույց են տալիս աստղային շարժումներ, որոնք համահունչ են միայն իրենց տեսանելի զանգվածին, հուշում է, որ մութ նյութը առանձին սուբստանց է, որը կարող է առանձնանալ նորմալ նյութից էներգետիկ բախումների միջոցով:The Machine Herald+1

«Այս համակարգը ցույց է տալիս, որ աստղերը և գալակտիկաները կարող են ձևավորվել մութ նյութի «հալոներից» դուրս ծայրահեղ իրադարձությունների ժամանակ և ցույց է տալիս, որ մութ նյութը ֆիզիկական սուբստանց է, որը կարող է գործել նորմալ նյութից կամ գազից անկախ՝ մարտահրավեր նետելով այն այլընտրանքային տեսություններին, թե մութ նյութը գրավիտացիա է», — ասել է Քեյմը:news.yale