Jeilio komanda aptiko trečiąją galaktiką be tamsiosios materijos

Jeilio universiteto astronomų komanda patvirtino, kad neryški nykštukinė galaktika, esanti už 67 milijonų šviesmečių nuo Žemės, neturi tamsiosios materijos. Tai jau trečioji tokia galaktika, aptikta neįprastame tiesiniame take, ir tai yra vienas stipriausių įrodymų, kad tamsioji materija yra fizinė medžiaga, kurią galima atskirti nuo įprastos materijos.

Kosminis takas, nepanašus į jokį kitą

Galaktika NGC 1052-DF9 prisijungia prie dviejų anksčiau identifikuotų galaktikų, kuriose trūksta tamsiosios materijos – DF2 ir DF4, atrastų 2018 ir 2019 metais. Visos trys galaktikos kartu su septyniomis kitomis NGC 1052 lauko galaktikomis išsidėsčiusios tiesia linija – tokia formacija, pasak žurnale „The Astrophysical Journal“ paskelbto tyrimo, niekada anksčiau nebuvo stebėta.arXiv.org+1

„Tiesios galaktikų linijos, kuriose trūksta tamsiosios materijos, niekada anksčiau nebuvo matytos“, – sakė Michaelas Keimas, Jeilio universiteto astrofizikos doktorantas ir pagrindinis tyrimo autorius. „Šis atradimas pateikia vienus stipriausių iki šiol gautų įrodymų, kad šios galaktikos susiformavo per ekstremalų ir anksčiau neregėtą procesą, ir suteikia retą naują žvilgsnį į pačią tamsiosios materijos prigimtį.“news.yale

Naudodamiesi „Keck Cosmic Web Imager“ prietaisu W. M. Kecko observatorijoje Maunakea kalne, Havajuose, tyrėjai išmatavo žvaigždžių judėjimą DF9 galaktikoje, kad nustatytų bendrą jos masę. Jie nustatė maždaug 6,5 kilometro per sekundę žvaigždžių greičio dispersiją, kuri atitinka tik matomos materijos gravitacinę trauką, įvertintą maždaug 140 milijonų Saulės masių. Jei DF9 turėtų tipinį tamsiosios materijos halą, jos masė viršytų 10 milijardų Saulių, o greičio dispersija būtų daug didesnė.The Machine Herald+2

„Kulkos nykštukės“ susidūrimas

Šių trijų galaktikų be tamsiosios materijos išsidėstymas rodo vieną katastrofišką kilmę. „Kulkos nykštukės“ susidūrimo scenarijuje dvi galaktikos dideliu greičiu atsitrenkia viena į kitą, atplėšdamos dujas nuo savo tamsiosios materijos halų. Tada išlaisvintos dujos kondensuojasi į naujas galaktikas tiesiniame take – galaktikas, gimusias be tamsiosios materijos karkaso, kuris paprastai laiko tokias struktūras kartu.universetoday+1

DF9 anksčiau buvo klaidingai palaikyta supermasyvia juodąja skyle, kol Keimas, dirbdamas doktorantūroje su Pieteriu van Dokkumu – Jeilio astronomu, pirmą kartą pranešusiu apie tamsiosios materijos trūkumą DF2 galaktikoje – atkreipė dėmesį į ją gilesnei analizei.physics.yale.edu+1

Kodėl trūkstama tamsioji materija įrodo tamsiosios materijos egzistavimą

Paradoksalu, bet galaktikos, kuriose trūksta tamsiosios materijos, yra vienas stipriausių argumentų, kad tamsioji materija yra tikra. Jei tamsioji materija būtų tik modifikuotos gravitacijos artefaktas, kaip siūlo kai kurios alternatyvios teorijos, jos nebūtų galima fiziškai atskirti nuo galaktikos. Tai, kad DF2, DF4, o dabar ir DF9 žvaigždžių judėjimas atitinka tik jų matomą masę, rodo, kad tamsioji materija yra atskira medžiaga, kurią per energingus susidūrimus galima atskirti nuo įprastos materijos.The Machine Herald+1

„Ši sistema rodo, kad žvaigždės ir galaktikos gali susiformuoti už tamsiosios materijos „halų“ ribų per ekstremalius įvykius ir rodo, kad tamsioji materija yra fizinė medžiaga, galinti veikti nepriklausomai nuo įprastos materijos ar dujų, taip mesdama iššūkį alternatyvioms teorijoms, teigiančioms, kad tamsioji materija yra gravitacija“, – sakė Keimas.news.yale