توضیحی برای کهکشان‌های فاقد ماده تاریک

یک پژوهش جدید نشان می‌دهد وقتی کهکشان‌های کوچک با کهکشان‌های بزرگتر برخورد کنند، کهکشان‌های بزرگتر می‌توانند کهکشان‌های کوچکتر را از «ماده تاریک» خالی کنند. “ماده تاریک” مثل یک چسب نامرئی می‌تواند کهکشان‌ها یکپارچه نگه دارد و همچنین مسئول جرم اضافی در کهکشان‌ است.

در یک مطالعه‌ی جدید یک تیم بین‌المللی از اخترشناسان دانشگاه کالیفرنیا و کالج پومونا گزارش دادند که وقتی کهکشان‌های کوچک با کهکشان‌های بزرگتر برخورد کنند، کهکشان‌های بزرگتر می‌توانند کهکشان‌های کوچکتر را از «ماده تاریک» خالی کنند. ماده تاریک مستقیماً قادر به مشاهده نیست، اما دانشمندان تصور می‌کنند که وجود دارد؛ زیرا بدون اثرات گرانشی آن، نمی‌توان چیزهایی مانند حرکات ستارگان یک کهکشان را توضیح داد.

این مکانیسم توضیح می‌دهد چگونه کهکشان‌ها بدون “ماده تاریک” هم وجود دارند، چیزی که زمانی غیرممکن تصور می‌شد. همه چیز از سال ۲۰۱۸ شروع شد، زمانی که اخترفیزیکدانان “شانی دنیلی” و “پیتر ون دکوم” از دانشگاه پرینستون و دانشگاه ییل دو کهکشان را رصد کردند که فاقد “ماده تاریک” بودند.

“دنیلی” یکی از نویسندگان این مطالعه جدید گفت: «ما انتظار داشتیم مقادیر زیادی ماده تاریک ببینیم. اما کاملاً غافلگیر شدیم و صادقانه بگویم، خیلی خوش‌شانس بودیم.» این یافته‌ی تصادفی الگوی ماده تاریک مورد نیازِ کهکشان‌ها را آشفته کرد و آنچه را که دانشمندان به عنوان یک مدل استاندارد برای نحوۀ کار کهکشان‌ها استفاده می‌کردند، تغییر داد.

“جورج مورنو” استاد اخترشناسی در کالج پومونا و نویسنده ارشد مقاله‌ی جدید گفت: «در ۴۰ سال گذشته ثابت شده است که کهکشان‌ها دارای “ماده تاریک” هستند. به ویژه، کهکشان‌های کم‌جرم دارای مقادیر خیلی بیشتری ماده تاریک هستند؛ این امر موجب شده که یافته‌ی “دنیلی” بسیار شگفت‌انگیز شود. برای بسیاری از ما این بدان معناست که درک فعلی ما از تأثیر “ماده تاریک” بر کهکشان‌ها باید فوراً بازبینی شود.»

در پژوهش جدید محققان با مدل‌های کامپیوتری جهانی از آغاز بیگ بنگ تا زمان حال که وسعتی حدود ۶۰ میلیون سال نوری داشت را شبیه‌‌سازی کردند. این تیم هفت کهکشان عاری از «ماده تاریک» پیدا کرد. پس از چند برخورد با کهکشان‌های همسایه‌ی هزاران بار پرجرم‌تر، در نهایت چیزی بجز ستاره و مقداری ماده تاریک از آنها باقی نماند. “مورنو” گفت: «این واقعاً عجیب بود. لحظه‌ای که اولین تصاویر را گرفتم، آنها را فوراً با “دنیلی” به اشتراک گذاشتم و از او دعوت به همکاری کردم.»

به گفته دانشمندان این کار نظری نشان می‌دهد که “کهکشان‌های فاقد ماده تاریک” می‌توانند بسیار رایج باشند، به ویژه در نزدیکی کهکشان‌های پرجرم. اخترشناس “جیمز بولاک” گفت: «این رصد که کهکشان‌های فاقد ماده تاریک وجود دارد کمی مرا نگران کرد. ما یک مدل موفق داریم که طی چندین دهه کار سخت توسعه پیدا کرد، جایی که بیشتر ماده در کیهان تاریک است. همیشه این احتمال وجود دارد که طبیعت ما را فریب دهد.» اما مورنو گفت: «شما نباید الگوی ماده تاریک استاندارد را کنار بگذارید.»

اکنون که اخترفیزیکدانان می‌دانند چگونه ممکن است یک کهکشان مادۀ تاریکش را از دست بدهد، امیدوارند یافته‌های آنها الهام‌بخش محققانی باشد که آسمان شب را رصد می‌کنند تا کهکشان‌های پرجرم واقعی را که ماده تاریکِ کهکشان‌های کوچک‌تر را خالی می‌کنند، کشف نمایند. “بولاک” افزود: «این هنوز بدین معنا نیست که این مدل درست است. یک آزمایش واقعی لازم است تا ببینیم آیا فراوانی و خصوصیات کلی آنها با پیش‌بینی‌ ما مطابقت دارد یا خیر.»

مورنو به عنوان بخشی از این پروژه از رهبران چروکی که خودش نیز یکی از آنهاست اجازه گرفت تا هفت کهکشان فاقد ماده تاریک که در شبیه‌سازی‌هایش کشف کردند را به افتخار هفت قبیله چروکی نامگذاری کند: پرنده، آبی، آهو، مو بلند، رنگ، سیب‌زمینی وحشی و گرگ.

“مورنو” گفت: «من احساس وابستگی شخصی با این کهکشان‌ها دارم. درست همانطور که کهکشان‌های پرجرم‌تر ماده تاریکِ کهکشان‌های کوچکتر را از بین بردند، بسیاری از مردمان بومی ما از فرهنگمان دور شدند. اما ریشه‌ی ما همچنان باقی مانده است و ما هنوز شکوفا هستیم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Astronomy منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع اصلی: scitechdaily.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *