Yale-teymi finnur þriðju vetrarbrautina án hulduefnis

Teymi stjörnufræðinga undir forystu Yale hefur staðfest að dauf dvergvetrarbraut í 67 milljón ljósára fjarlægð frá jörðinni inniheldur ekkert hulduefni, sem gerir hana að þriðju vetrarbrautinni af þessu tagi sem finnst meðfram óvenjulegri línulegri slóð — og býður upp á einhver sterkustu sönnunargögnin hingað til um að hulduefni sé eðlisfræðilegt efni sem hægt er að aðskilja frá venjulegu efni.

Kosmísk slóð sem á sér enga líka

Vetrarbrautin, NGC 1052-DF9, bætist við tvær áður auðkenndar vetrarbrautir með hulduefnisskorti, DF2 og DF4, sem uppgötvuðust árin 2018 og 2019. Allar þrjár sitja í beinni línu með sjö öðrum vetrarbrautum á NGC 1052-svæðinu, myndun sem aldrei hefur sést áður, samkvæmt rannsókn sem birt var í The Astrophysical Journal.arXiv.org+1

"Lína af vetrarbrautum sem skortir hulduefni hefur aldrei sést áður," sagði Michael Keim, doktorsnemi í stjarneðlisfræði við Yale og aðalhöfundur rannsóknarinnar. "Uppgötvunin veitir einhver sterkustu sönnunargögnin hingað til um að þessar vetrarbrautir hafi myndast í gegnum öfgafullt og áður óséð ferli og býður upp á sjaldgæfan nýjan glugga inn í eðli hulduefnisins sjálfs."news.yale

Með því að nota Keck Cosmic Web Imager við W. M. Keck stjörnustöðina á Maunakea á Havaí, mældu vísindamennirnir hreyfingar stjarna innan DF9 til að ákvarða heildarmassa hennar. Þeir fundu dreifingu stjörnuhraða upp á um það bil 6,5 kílómetra á sekúndu — sem samræmist þyngdarafli sýnilegs efnis eingöngu, áætlað um 140 milljónir sólarmassa. Ef DF9 hýsti dæmigerðan hulduefnishjúp, myndi massi hennar fara yfir 10 milljarða sóla og hraðadreifingin væri mun meiri.The Machine Herald+2

"Bullet Dwarf" árekstur

Uppröðun vetrarbrautanna þriggja án hulduefnis bendir til eins hörmulegs uppruna. Í "Bullet Dwarf" árekstrinum rekast tvær vetrarbrautir saman á miklum hraða og svipta gasi frá hulduefnishjúpum sínum. Það losaða gas þéttist síðan í nýjar vetrarbrautir meðfram línulegri slóð — vetrarbrautir sem fæðast án hulduefnisgrindarinnar sem venjulega heldur slíkum mannvirkjum saman.universetoday+1

DF9 hafði áður verið ranglega auðkennd sem ofurmassamikil svarthol áður en Keim benti á hana til ítarlegri greiningar í doktorsvinnu sinni með Pieter van Dokkum, stjörnufræðingnum við Yale sem greindi fyrst frá hulduefnisskortinum í DF2.physics.yale.edu+1

Af hverju vöntun á hulduefni sannar tilvist hulduefnis

Þvert á innsæi eru vetrarbrautir sem skortir hulduefni meðal sterkustu rökanna fyrir því að hulduefni sé raunverulegt. Ef hulduefni væri aðeins afleiðing af breyttum þyngdarkrafti, eins og sumar aðrar kenningar leggja til, væri ekki hægt að aðskilja það líkamlega frá vetrarbraut. Sú staðreynd að DF2, DF4 og nú DF9 sýna stjörnuhreyfingar sem samræmast aðeins sýnilegum massa þeirra bendir til þess að hulduefni sé sérstakt efni sem hægt er að aðskilja frá venjulegu efni með orkumiklum árekstrum.The Machine Herald+1

"Þetta kerfi sýnir að stjörnur og vetrarbrautir geta myndast utan 'hjúpa' hulduefnis í öfgafullum atburðum og gefur til kynna að hulduefni sé eðlisfræðilegt efni sem getur starfað óháð venjulegu efni eða gasi, sem ögrar öðrum kenningum um að hulduefni sé þyngdarkraftur," sagði Keim.news.yale