Δεκαεννέα νεοανακαλυμμένοι γαλαξίες νάνων φαίνεται ότι λείπουν από τη σκοτεινή ύλη τους και οι φυσικοί δεν είναι σίγουροι για ποιο λόγο.
Το εύρημα αυξάνει δραματικά τον αριθμό των γαλαξιών που φαίνονται να λείπουν από τη σκοτεινή ύλη, τα μυστηριώδη, αόρατα πράγματα που ασκούν τη βαρυτική έλξη, αλλά δεν εκπέμπουν φως. Η σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι αποτελεί βασικό συστατικό του σχηματισμού των γαλαξιών, με τη βαρύτητά της να έλκει μαζί τα άτομα του αέριου για τον σχηματισμό γαλαξιών. Μπορούμε να πούμε ότι η σκοτεινή ύλη είναι παρούσα σε έναν γαλαξία επειδή κάνει το θέμα στον γαλαξία αυτό να στροβιλίζεται γρηγορότερα από ό, τι αν το θέμα που βλέπουμε φτιάχνει ολόκληρη τη μάζα του γαλαξία. Αυτή η ταχύτερη περιστροφή έχει εμφανιστεί σε κάθε γαλαξία που θα μπορούσε να μετρηθεί με ακρίβεια. Πρόσφατα, ωστόσο, οι ερευνητές έχουν βρει ότι ορισμένοι μικροί γαλαξίες, συμπεριλαμβανομένων αυτών των 19, συμπεριφέρονται σαν να κυριαρχούνται από βαρυόνια - τα σωματίδια που συνθέτουν τη συνηθισμένη ύλη. Αποδεικνύονται τα στοιχεία για τα αόρατα αλογάκια της σκοτεινής ύλης.
Ο Kyle Oman, αστροφυσικός στο πανεπιστήμιο Durham του Ηνωμένου Βασιλείου, ο οποίος δεν συμμετείχε σε αυτή την ανακάλυψη, δήλωσε ότι αυτοί οι γαλαξίες αποτελούνται από τον μεγαλύτερο κατάλογο αντικειμένων που είναι προφανώς σκοτεινές ύλες και έχουν ακόμα αναφερθεί. Αλλά δεν είναι οι πρώτοι.
Η πιο γνωστή ανακάλυψη ενός γαλαξία που φαινόταν να στερείται σκοτεινή ύλη ήρθε το Μάρτιο του 2018. Μια ομάδα αστροφυσικών με επικεφαλής τον Πιτέρ βαν Ντόκκουμ, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Γέιλ, έδειξε ότι η μέση ταχύτητα των σφαιρικών ομάδων στον γαλαξία NGC 1052-DF2 ταιριάζει ένα μοντέλο γαλαξίας μόνο βαρυονίων, αν και πολλοί αμφισβήτησαν την εγκυρότητα του αποτελέσματος, όπως ανέφερε η Live Science.
Το νεότερο χαρτί, που δημοσιεύτηκε στις 25 Νοεμβρίου στο περιοδικό Nature Astronomy, αναγνώρισε τους 19 γαλαξίες χωρίς σκοτεινή ύλη χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο.
"Αυτές οι καμπύλες περιστροφής H1 είναι πιο ακριβείς" από τη μέθοδο που χρησιμοποιεί η ομάδα του van Dokkum, δήλωσε ο Till Sawala, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι. Ωστόσο, είπε, εξακολουθούν να υπάρχουν "συστηματικές αβεβαιότητες" στις μετρήσεις που δεν έχουν ακόμη επιλυθεί.
Για παράδειγμα, αν η γωνία του γαλαξία του ξενιστή σε σχέση με τη Γη μετράται λανθασμένα, αυτό μπορεί να βλάψει τους υπολογισμούς, είπε ο Ομάν. Και γεγονότα όπως τα σουπερνόβα μπορούν να επιταχύνουν το φυσικό αέριο σε έναν κανονικό γαλαξία, δημιουργώντας καμπύλες περιστροφής που φαίνονται από τη Γη σαν τους γαλαξίες σε αυτό το νέο χαρτί, είπε ο Sawala. Είτε έτσι είτε αλλιώς, χρειάζονται περισσότερες εργασίες παρακολούθησης για να επιβεβαιώσουν την απαίτηση για σκοτεινή ύλη, όπως είπαν όλοι οι ειδικοί (συμπεριλαμβανομένων των συγγραφέων της μελέτης).
Αν αποδειχθεί ότι ορισμένοι γαλαξίες δεν έχουν την κανονική ποσότητα σκοτεινής ύλης, αυτό είναι ένα πρόβλημα για τις τρέχουσες θεωρίες για το πώς σχηματίστηκε το σύμπαν.
Οι φυσικοί εξηγούν πώς το σύμπαν σχηματίστηκε και συμπεριφέρεται χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο γνωστό ως Λάμδα κρύα σκοτεινή ύλη (ΛCDM). Περιγράφει τρία βασικά χαρακτηριστικά του σύμπαντος: την κοσμολογική σταθερά (λ), τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια.
Το ΛCDM εξηγεί τον τρόπο σχηματισμού των γαλαξιών, δήλωσε ο Sawala και δεν μπορεί εύκολα να εξηγήσει πώς οι συγκεκριμένοι γαλαξίες θα μπορούσαν να σχηματίστηκαν χωρίς σκοτεινή ύλη.
Κάποια από τα παραδείγματα που έχουν προκύψει, δήλωσε ο Ομάν, θα μπορούσαν να εξηγηθούν από το ΛCDM. Για παράδειγμα, οι νάνοι γαλαξίες στη μέση των πυκνών συστάδων γαλαξιών έχουν πολλές άλλες πηγές βαρύτητας γύρω για να απομακρύνουν τη σκοτεινή τους ύλη. Αλλά σε αυτό το έγγραφο, ο Ομάν είπε, ορισμένοι από τους γαλαξίες χωρίς σκοτεινή ύλη είναι μοναχικοί, μακριά από οποιαδήποτε άλλη πηγή βαρύτητας.
"Αυτή είναι μια πρόκληση", δήλωσε ο Ομάν.
Μερικοί ερευνητές έχουν παρουσιάσει τα στοιχεία των γαλαξιών χωρίς σκοτεινή ύλη ως γροθιά νοκ-άουτ σε μια μάχη μεταξύ ΛCDM και μιας άλλης σειράς θεωριών γνωστών ως Modified Newtonian Dynamics (MOND). Οι θεωρίες MOND απορρίπτουν τη σκοτεινή ύλη υπέρ των τσιμπήματα στη φυσική της βαρύτητας. Δεδομένου ότι η βαρύτητα πρέπει να δράσει παντού στο σύμπαν, η MOND θα πρόβλεπε ότι αυτό που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη θα πρέπει να είναι παντού, συμπεριλαμβανομένου κάθε γαλαξία. Αλλά αν αυτοί οι γαλαξίες παραβιάζουν την MOND, παραβιάζουν και το ΛCDM, οπότε δεν είναι πραγματικά μια γροθιά νοκ-άουτ στο MOND, είπε ο Sawala.
Οι φυσικοί λένε ότι ο μόνος τρόπος να καταλάβουμε τι συμβαίνει είναι να μελετήσουμε αυτούς τους γαλαξίες με περισσότερες λεπτομέρειες χρησιμοποιώντας διαφορετικά εργαλεία και να επιβεβαιώσουμε ότι αυτό που φαίνεται να συμβαίνει εκεί συμβαίνει πραγματικά.
