Tvær vetrarbrautir án myrkurs efnis fundust í Fornax-þyrpingunni

Hópur stjörnufræðinga hefur greint tvær draugalegar vetrarbrautir í Fornax-þyrpingunni sem virðast næstum ekki innihalda neitt myrkt efni. Þetta er aðeins annað þekkta tilvikið af slíku tvíeyki og bætir við nýrri spennu í staðlaðar gerðir um myndun vetrarbrauta.

Vetrarbrautirnar, FCC 224 og FCC 240, eru staðsettar í útjaðri Fornax-þyrpingarinnar, um 60 milljón ljósár frá jörðinni. Rannsókn undir stjórn Maria Luísa Buzzo við Yale-háskóla, sem var hlaðið upp á arXiv-forprentunarþjóninn 22. maí og greint frá af Phys.org þann 9. júní, notaði MUSE-tækið á Very Large Telescope til að mæla innri hreyfingar vetrarbrautanna.phys+1

Stjörnur sem hreyfast of hægt

Báðar vetrarbrautirnar sýna afar litla dreifingu hraða – stjörnur þeirra og kúluþyrpingar hreyfast svo hægt að þyngdarkraftinn má útskýra með sýnilegu efni einu saman, án þess að þörf sé á hjúp úr myrku efni. Kraftmikill massi þeirra innan hálf-ljósradíussins passar við stjörnumassa þeirra og er langt undir þeim gildum sem búast má við hjá dæmigerðum dvergvetrarbrautum.gadgets360+1

Báðar hýsa einnig óvenju bjartar kúluþyrpingar með ljósstyrksfalli sem hneigist til stórra hluta, sem passar náið við eiginleika NGC 1052-DF2 og NGC 1052-DF4, eina parinu af vetrarbrautum með skort á myrku efni sem áður hafði verið staðfest.phys+1

Að prófa "byssukúlu-dverga" sviðsmyndina

Rannsóknin skoðar "byssukúlu-dverga" tilgátuna, sem leggur til að þegar tvær gasríkar dvergvetrarbrautir rekast á á miklum hraða, fari hjúpar þeirra úr myrku efni í gegnum hvorn annan á meðan venjulegt efni rekst á líkamlega, sem skilur stjörnur frá myrku efni og kveikir á mikilli stjörnumyndun.phys+1

Til stuðnings þessari sviðsmynd eru FCC 224 og FCC 240 næstum á sama aldri – um 10 milljarðar ára – og kúluþyrpingar þeirra deila sama aldri og málmleika og dreifðir stjörnulíkamir hýsilvetrarbrauta þeirra, sem bendir til þess að allt hafi myndast saman í einum ofbeldisfullum atburði.phys

Einn munur stendur þó upp úr. Á meðan DF2 og DF4 eru aðskildar um 240 kílóparsek með langri slóð af rusli sem nær yfir tvö megaparsek, eru FCC 224 og FCC 240 aðeins 75 kílóparsek í sundur og reka hver að annarri á aðeins 16 kílómetra hraða á sekúndu, sem myndar það sem virðist vera þétt, þyngdartengt par.phys

Áhrif á heimsfræði

Uppgötvunin á FCC 224 sem vetrarbraut með skort á myrku efni utan NGC 1052-hópsins var fyrst staðfest árið 2025 með W.M. Keck-stjörnustöðinni. Nýja rannsóknin stækkar þá vinnu með því að sýna að förunautur hennar, FCC 240, deilir sömu sérkennilegu eiginleikum.keckobservatory

"Þegar allt kemur til alls benda þessar niðurstöður til þess að FCC 224 og FCC 240 gætu hafa myndast í árekstri á miklum hraða svipað og atburðurinn sem lagður var til fyrir DF2 og DF4," álykta vísindamennirnir. Ef það reynist rétt myndi niðurstaðan benda til þess að ferlið sem skapar vetrarbrautir án myrkurs efnis sé ekki einstakt staðbundið undantekningartilvik, heldur víðtækara fyrirbæri – eitthvað sem staðlaðar heimsfræðilegar eftirlíkingar hafa enn ekki tekist að endurskapa.phys