کهکشان هایی با کمبود ماده تاریک چگونه زنده می مانند؟

تیمی از محققان اخیراً هفت کهکشان کوتوله پر از تاریکی را کشف کرده اند که علیرغم آنچه تصور می شد زنده مانده اند.

«جوآنا تامپسون“طبق برنامه”60 ثانیهبه این موضوع می پردازد.

در سال 2018، گروهی از ستاره شناسان از دانشگاه «ییلآنها چیز عجیبی کشف کردند: دو کهکشان که تقریباً هیچ ماده تاریکی نداشتند! این مشاهدات در محافل علمی سر و صدا ایجاد کرد زیرا به نظر می رسید هر آنچه که اخترفیزیکدانان در مورد چگونگی شکل گیری کهکشان ها می دانند نادرست و ناکافی بود.

اما محققان اخیرا مکانیزمی را کشف کرده اند که احتمالاً می تواند بقای کهکشان ها با یا بدون ماده تاریک را توضیح دهد.

در نجوم مهم است دو صورت دارد: ماده تاریک و ماده باریون. ماده باریون ماده معمولی است که ما در زندگی روزمره می شناسیم، این ماده از الکترون، پروتون و نوترون تشکیل شده است و می تواند وارد واکنش های شیمیایی و مغناطیسی خاصی شود.

برخلاف ماده باریون، اجزای ماده تاریک ناشناخته هستند – حداقل ما نمی دانیم – و فقط با اثرات گرانشی قابل تشخیص هستند. به عبارت دیگر، ماده تاریک در هیچ واکنش شیمیایی یا مغناطیسی دخالت ندارد.

پس از گفتگوی تامپسون با “بتسی آدامزستاره شناس در مرکز تحقیقات نجوم رادیوییاختراز هلند و چند ستاره شناس دیگر می خوانیم.

آدامز می گوید: «نکته ماده تاریک این است که ما نمی توانیم آن را به عنوان ماده معمولی – ماده باریونی ببینیم. هیچ تشعشعی از آن وجود ندارد، بنابراین نور آن به ما نمی رسد و با تلسکوپ قابل رصد نیست. آنچه ما از این جهان می بینیم فقط باریون ها هستند – ماده معمولی. بنابراین برای نتیجه گیری از وجود ماده تاریک، به دنبال اثرات گرانشی آن در فضا هستیم.

کمبود ماده تاریک

تامپسون: «ماده تاریک مانند یک چسب نامرئی عمل می کند که کهکشان ها را در کنار هم نگه می دارد. حداقل اخترشناسان می گویند: “حدود 85 درصد از هر کهکشان متوسط ​​از ماده تاریک تشکیل شده است، و بدون آن اکثر کهکشان ها قادر به تشکیل نیستند.”

  سال تحصیلی جدید را با اینترنت رایگان رایتل آغاز کنید

کهکشان بدون ماده تاریک را می توان با طوفان بدون باد مقایسه کرد! بنابراین کهکشان ها بدون ماده تاریکی که ستاره شناسان ییل کشف کردند از کجا آمده اند؟ چگونه تشکیل می شوند؟ به این سوالات دقت کنید «خورخه مورنو“اخترشناس کالج”پوموناجذب کالیفرنیا.

مورنو: «این واقعاً عجیب و شگفت‌انگیز بود. تمام باورها و معادلات ما به هم ریخته است».

مورنو بخشی از تیمی است که روی یک برنامه کامپیوتری بزرگ و با جزئیات بسیار کار می کند که برای شبیه سازی کهکشان های ادغام شده بدون ماده تاریک طراحی شده است.

مورنو: “این چیزی است که ما به آن می گوییم”شبیه سازی فضا»می‌نامیم. “ما بخش بزرگی از جهان را شبیه سازی می کنیم – دنیای کوچک را در رایانه خود!”

تامپسون: “این شبیه سازی از مدل استاندارد فیزیک پیروی می کند. در این مدل، ماده تاریک نقش اساسی در شکل گیری کهکشان ها دارد. با این حال، بسیاری از فیزیکدانان هنوز معتقدند که مدل استاندارد ممکن است صحیح نباشد.

مورنو: «گروهی از فیزیکدانان از این کشف بسیار خرسند بودند. آنها معتقدند زمان خلاص شدن از ماده تاریک – حتی هر نظریه ای که به وجود ماده تاریک اعتقاد دارد – فرا رسیده است، اما چگونه می توانیم برای کهکشان های دیگر توجیه کنیم که ماده تاریک نقش اصلی در شکل گیری دارد؟ شاید لازم باشد قوانین فیزیک را اصلاح کنیم.

تامپسون می رود به «سلام بووی“فیزیکدان نظری ذرات در دانشگاه”انتهای رودخانهکالیفرنیا می رود.

بویو گفت: «گروه من نیز به این موضوع علاقه داشت. بنابراین، ما مقاله ای نوشتیم که ممکن است به یک فیزیک جدید نیاز داشته باشد – که فراتر از مدل استاندارد فیزیک است. در واقع، ما در تلاش بودیم تا وجود کهکشان‌هایی را بدون ماده تاریک توضیح دهیم.»

کمبود ماده تاریک

تامپسون: «شبیه‌سازی‌های مورنو بدون نادیده گرفتن کامل فیزیک استاندارد، راه‌حلی برای این مشکل ارائه کرد. نظر شما چیه؟ تمرکز تیم او بر کهکشان های عظیم است. اما هنگامی که آنها با دقت به کهکشان های کوتوله کوچک نگاه کردند – آنها را شبیه سازی کردند – شگفتی رخ داد. آنها دریافتند که هفت کهکشان کوتوله کاملاً فاقد ماده تاریک هستند.

  متا گزارش مالی سه ماهه اول خود را منتشر کرد. ضرر 2.9 میلیارد دلاری متاوارس

هر یک از این کهکشان ها به دور یک کهکشان بسیار عظیم بدون ماده تاریک می چرخیدند – درست همانطور که ماه به دور زمین می چرخد. مورنو و تیمش متوجه شدند که این کهکشان ها از ابتدا بدون ماده تاریک نبودند.

به عبارت دیگر آنها با کمک ماده تاریک به وجود آمده اند و به مرور زمان این ماده مرموز را از دست داده اند، بنابراین اکنون می توان آنها را کهکشانی های بدون ماده تاریک در نظر گرفت. این تیم شبیه سازی های خود را برای هدف دیگری آغاز کرد، اما در طول تمرینات خود به این موضوع رسیدند.

بویو گفت: به نویسندگان این مقاله تبریک می گویم. این بسیار هیجان انگیز است. اما باید واقع بین باشیم. فیزیک استاندارد چیزی نیست که بتوان آن را به راحتی نادیده گرفت.

قدم بعدی در تلاش برای حل این مشکل، تایید نتایج مورنو با مشاهدات است.

برآوردهای بیان شده به 30% کهکشان های مرکزی در محدوده میانی جرم باید کهکشان هایی با کمبود ماده تاریک باشند. برای تایید این موضوع باید کارهای زیادی انجام شود. آزمون ها باید گسترش یابد.

مورنو، مکزیکی تبار، از قبایل خود خواست تا هفت کهکشان کوتوله را نام ببرند. مورنو این کهکشان ها را “پرنده», «آهو», «موی بلند», «رنگ», «سیب زمینی وحشی», «گرگ“من”فرزند پسر“او به یاد می آورد.

مورنو در پایان گفت: ناپدید شدن ماده تاریک پس از شکل گیری کهکشان، لحظه اسرارآمیز دیگری است که تیم تحقیقاتی من و من قصد داریم زمان بیشتری را برای درک آن صرف کنیم.

  Squid Game به محبوب ترین سریال Netflix تبدیل شده است

دیدگاهتان را بنویسید