Χωρίς ίχνη φωτοστέφανων σκοτεινής ύλης

Ο νάνος γαλαξίας NGC1427A περνά μέσα από το σμήνος γαλαξιών Fornax και αντιμετωπίζει διαταραχές που δεν θα ήταν δυνατές εάν αυτός ο γαλαξίας περιβαλλόταν από ένα βαρύ και εκτεταμένο φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης, όπως απαιτείται από την τυπική κοσμολογία. Πίστωση: ESO

Σύμφωνα με το τυπικό μοντέλο της κοσμολογίας, η συντριπτική πλειοψηφία των γαλαξιών περιβάλλεται από ένα φωτοστέφανο σωματιδίων σκοτεινής ύλης. Αυτό το φωτοστέφανο είναι αόρατο, αλλά η μάζα του ασκεί ισχυρή βαρυτική έλξη στους κοντινούς γαλαξίες. Μια νέα μελέτη που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο της Βόννης (Γερμανία) και το Πανεπιστήμιο του Saint Andrews (Σκωτία) αμφισβητεί αυτή την άποψη για το Σύμπαν. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι νάνοι γαλαξίες στο δεύτερο πλησιέστερο σμήνος γαλαξιών στη Γη, γνωστό ως σμήνος Fornax, είναι απαλλαγμένοι από τέτοια φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης. Η μελέτη εμφανίστηκε στο περιοδικό Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Royal Astronomical Society.


Οι νάνοι γαλαξίες είναι μικροί, αμυδροί γαλαξίες που συνήθως βρίσκονται σε σμήνος γαλαξιών ή κοντά σε μεγαλύτερους γαλαξίες. Για το λόγο αυτό, θα μπορούσαν να επηρεαστούν από τις βαρυτικές επιδράσεις των μεγαλύτερων συντρόφων τους. «Παρουσιάζουμε έναν καινοτόμο τρόπο δοκιμής τυπικό μοντέλο με βάση το πόσο διαταράσσονται οι νάνοι γαλαξίες από βαρυτικές «παλλίρροιες» από κοντινούς μεγαλύτερους γαλαξίες», είπε η Elena Asencio, φοιτήτρια διδάκτορα στο Πανεπιστήμιο της Βόννης και επικεφαλής συγγραφέας της ιστορίας. Παλίρροιες συμβαίνουν όταν η βαρύτητα ενός σώματος έλκεται διαφορετικά σε διαφορετικά μέρη ενός άλλου σώματος. Μοιάζουν με τις παλίρροιες στη Γη, που προκύπτουν επειδή το φεγγάρι τραβά πιο έντονα την πλευρά της Γης που βλέπει προς το φεγγάρι.

Το σμήνος Fornax έχει έναν πλούσιο πληθυσμό νάνων γαλαξιών. Πρόσφατες παρατηρήσεις δείχνουν ότι ορισμένοι από αυτούς τους νάνους φαίνονται παραμορφωμένοι, σαν να είχαν ενοχληθεί από το ζώνη περιβάλλον. «Τέτοιες διαταραχές στους νάνους Fornax δεν αναμένονται σύμφωνα με το Καθιερωμένο Μοντέλο», δήλωσε ο Pavel Kroupa, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βόννης και στο Πανεπιστήμιο του Καρόλου στην Πράγα. «Είναι επειδή, σύμφωνα με τον κανόνα μοντέλοο φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης από αυτούς τους νάνους θα πρέπει εν μέρει να τους προστατεύουν από τις παλίρροιες που προκαλούνται από το σωρό».

Οι συγγραφείς ανέλυσαν το αναμενόμενο επίπεδο διαταραχής των νάνων, το οποίο εξαρτάται από τις εσωτερικές τους ιδιότητες και την απόστασή τους από το κέντρο του βαρυτικά ισχυρού σμήνος. Οι γαλαξίες μεγάλης αλλά χαμηλής αστρικής μάζας και οι γαλαξίες κοντά στο κέντρο του σμήνος διαταράσσονται ή καταστρέφονται πιο εύκολα. Συνέκριναν τα αποτελέσματα με το παρατηρούμενο επίπεδο διαταραχής που είναι εμφανές από φωτογραφίες που τραβήχτηκαν από το Τηλεσκόπιο Επιθεώρησης VLT του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου.

Η Elena Asencio διευκρινίζει ότι “η σύγκριση έδειξε ότι, αν θέλει κανείς να εξηγήσει τις παρατηρήσεις στο τυπικό μοντέλο. Οι νάνοι του Fornax θα πρέπει ήδη να καταστραφούν από τη βαρύτητα από το κέντρο του συμπλέγματος ακόμη και όταν οι παλίρροιες που σηκώνει σε έναν νάνο είναι εξήντα -τέσσερις φορές πιο αδύναμος». Όχι μόνο είναι αντιδιαισθητικό, λέει, αλλά έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες, οι οποίες βρήκαν ότι η εξωτερική δύναμη που απαιτείται για να διαταραχθεί ένας νάνος γαλαξίας είναι περίπου η ίδια με την αυτοβαρύτητα του νάνου.

Αντίθεση με το τυπικό μοντέλο

Από αυτό, οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι, στο τυπικό μοντέλο, δεν είναι δυνατό να εξηγηθούν οι παρατηρούμενες μορφολογίες των νάνων Fornax με αυτοσυνεπή τρόπο. Επανέλαβαν την ανάλυση χρησιμοποιώντας δυναμική Milgromian (MOND). Αντί να υποθέσουμε φωτοστέφανα σκοτεινής ύλης που περιβάλλουν τους γαλαξίες, η θεωρία MOND προτείνει μια διόρθωση στη δυναμική του Νεύτωνα, όπου η βαρύτητα παρουσιάζει μια αύξηση στο καθεστώς χαμηλής επιτάχυνσης.

«Δεν ήμασταν σίγουροι νάνοι γαλαξίες θα μπορούσε να επιβιώσει στο ακραίο περιβάλλον ενός σμήνος γαλαξιών στο MOND, λόγω της έλλειψης προστατευτικών φωτοστέφανων της σκοτεινής ύλης σε αυτό το μοντέλο», δήλωσε ο Δρ Indranil Banik από το Πανεπιστήμιο του St Andrews. «Αλλά τα αποτελέσματά μας δείχνουν αξιοσημείωτη συμφωνία μεταξύ των παρατηρήσεων και των προσδοκιών της MOND σχετικά με το επίπεδο διαταραχής των νάνων Fornax».

«Είναι συναρπαστικό να βλέπουμε ότι τα δεδομένα που λάβαμε με το τηλεσκόπιο VLT επέτρεψαν τέτοιες ενδελεχείς δοκιμές κοσμολογικών μοντέλων», είπαν ο Aku Venhola από το Πανεπιστήμιο του Oulu (Φινλανδία) και ο Steffen Mieske από το Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο. austral, συν-συγγραφείς της μελέτης.

Δεν είναι η πρώτη φορά που μια μελέτη δοκιμάζει την επίδραση της σκοτεινής ύλης στη δυναμική και την εξέλιξη της γαλαξίες κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι παρατηρήσεις εξηγούνται καλύτερα όταν δεν περιβάλλονται από σκοτεινή ύλη. “Ο αριθμός των δημοσιεύσεων που δείχνουν ασυμβατότητες μεταξύ των παρατηρήσεων και του παραδείγματος της σκοτεινής ύλης συνεχίζει να αυξάνεται κάθε χρόνο. Είναι καιρός να αρχίσουμε να επενδύουμε περισσότερους πόρους σε πιο υποσχόμενες θεωρίες”, δήλωσε ο Pavel Kroupa, μέλος της διεπιστημονικής ερευνητικής μοντελοποίησης και ερώτηση στο Πανεπιστήμιο της Βόννης.

Ο Δρ Hongsheng Zhao από το Πανεπιστήμιο του St Andrews πρόσθεσε ότι “τα αποτελέσματά τους έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη θεμελιώδη φυσική. Αναμένουμε να βρούμε περισσότερους διαταραγμένους νάνους σε άλλα σμήνη, μια πρόβλεψη που άλλες ομάδες θα πρέπει να επαληθεύσουν”.


Μια νέα ανατροπή στην περιστροφή των γαλαξιών σώζει την αμφιλεγόμενη θεωρία της βαρύτητας


Περισσότερες πληροφορίες:
Elena Asencio et al, Η κατανομή και οι μορφολογίες των νάνων γαλαξιών Fornax Cluster υποδηλώνουν ότι δεν έχουν σκοτεινή ύλη, Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac1765

Παραθέτω, αναφορά: Χωρίς ίχνος φωτοστέφανων σκοτεινής ύλης (2022, 5 Αυγούστου) Ανακτήθηκε στις 5 Αυγούστου 2022 από https://phys.org/news/2022-08-dark-halos.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από την ορθή χρήση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημέρωση.

READ  Κρίσιμα απειλούμενα ζευγάρια πολικών αρκούδων με βορειοδυτικά γκρίζες αρκούδες και «αρκούδες πίτσας»

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.