کشف کهکشانی بدون ماده تاریک

مشاهدات جدید دانشمندان نشان می‌دهد که ماده تاریک در تمام کهکشان‌ها وجود ندارد.

کد خبر: ۱۲۷۱۳۷۸

تاریخ: ۰۱ بهمن ۱۴۰۰ - ۱۵:۰۷

به گزارش خبرگزاری دانا براساس مشاهدات دانشمندان، ماده تاریک در تمامی کهکشان‌ها وجود ندارد و تعدادی از آن‌ها فاقد این ماده هستند.

به گزارش ARC TECHNICA، سه سال پیش، ستاره شناس فیلیپو فراترنالی و همکارانش، کهکشان مرموزی را مشاهده کردند که شبیه به ستارگان و گاز‌های پراکنده در آسمان بود. اغلب درون کهکشان‌ها مانند راه شیری توده‌های عظیمی از ماده تاریک قرار دارد اما به نظر می‌رسد این کهکشان مرموز بدون ماده تاریک، ستارگان زیادی را با نیروی گرانشی در اطراف خود نگه داشته است.

در این گزارش، دانشمندان کهکشانی به اندازه متوسط و در فاصله ۲۵۰ هزار سال نوری از ما را انتخاب کردند تا به وسیله ۲۷ آنتن تلسکوپ رادیویی در نیومکزیکو روی آن تحقیق کنند. آن‌ها پس از جمع‌آوری داده‌های ۴۰ ساعته، گفتند: "محتوای ماده تاریکی که در این کهکشان استنباط می‌کنیم، کوچک‌تر از تصور ما بوده است".

ماده تاریک

به گفته‌ فراترنالی ستاره شناس موسسه نجوم Kapteyn هلند،  اگر دانشمندان دیگر کهکشان‌هایی از این دست را کشف کنند می‌توانند درباره ماده تاریک چالشی ایجاد کنند تا  برای ۲۰ سال به دنبال پاسخ  آن باشند. دانشمندان بر اساس مشاهدات تلسکوپی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، ماده تاریک را به عنوان اسکلت پنهان کیهان در ذهن خود تصور کرده‌اند. چند سال پیش، پیتر ون دوکوم ستاره شناس دانشگاه ییل و همکارانش، کهکشان‌های مشابهی را با تلسکوپ هابل کشف کردند که به نظر می‌رسید آن‌ها هم فاقد ماده تاریک هستند.

به گفته‌ ون داکوم، پیدا شدن کهکشان‌هایی در سال ۲۰۱۸، باعث شد پیگیری‌های زیادی صورت بگیرد، زیرا وجود آن‌ها غیرمنتظره بود.  به گفته وی، چگونه جمع‌شدن ستاره‌ها و گاز‌ها در محیطی بدون ماده تاریک سوال‌برانگیز است. همچنین طبق تحقیقات دانشمندان، احتمال دارد کهکشان‌های وسیعی حمل ماده تاریک را برعهده گرفته باشند.

جرم کهکشان‌ها

طبق گزارشات دریافتی از دهه ۱۹۶۰، ورا روبین ستاره شناس آمریکایی، برای اولین بار وجود ماده تاریک را حین اندازه‌گیری سرعت چرخش ستارگان در کهکشان‌ها مشاهده کرد. او اثبات کرد که ستارگان درونی به نسبت بیرون کهکشان‌ها در سرعت‌های متفاوتی به دور خود می‌چرخند. بر این اساس، دانشمندان محاسبه کردند که کهکشان‌ها باید چه مقدار جرم داشته باشند تا دائماً در یک مدار بمانند. همچنین مقدار این جرم برای تمامی کهکشان‌ها یکسان نیست.

دانشمندان مشکل جرم کهکشان‌ها را با وجود نوعی ماده تاریک که نور را ساطع یا منعکس نمی‌کند حل کرده‌اند؛ چرا که وجود این ماده تاریک کمبود جرم کهکشان‌ها را تامین خواهد کرد. ستاره‌شناس مونتس و گروه تحقیقاتی او قصد دارند، این کهکشان‌ها را با جزئیات بیشتر و در صورتی که ماده تاریک توسط فراترنلی کشف نشده باشد مطالعه کنند، اما در حال حاضر این کهکشان بدون ماده تاریک همانند یک معما ذهن ستاره شناسان را درگیر کرده است.

کهکشان AGC ۱۱۴۹۰۵

فراترنالی در صحبت‌های خود می‌گوید، کهکشانی که او کشف کرده به AGC ۱۱۴۹۰۵ معروف است. بر اساس گفته او برخی کهکشان‌ها شبیه بشقاب پرنده کج هستند و اگر ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ‌های روی زمین بتوانند آن‌ها را از پهلو ببینند، رصد آن‌ها برای اخترشناسان آسان می‌شود. همچنین اخترشناسان می‌توانند ستاره‌های در حال گردش را در یک طرف دیسک کهکشانی مشاهده کنند که به سمت زمین حرکت می‌کنند. اگر دانشمندان سرعت ستارگان را اندازه گیری کنند، می‌توانند جرم کهکشان را تخمین بزنند. طبق محاسبات فراترنلی کهکشان AGC ۱۱۴۹۰۵ کمی بیشتر از ۳۰ درجه شیب دارد.

برخی از ستاره شناسان حدس می‌زنند که کهکشان‌هایی با ماده تاریک اندک، می‌توانند بقایای یک جفت کهکشان بزرگتر باشند که با کشش گرانشی خود یکدیگر را ازبین می‌برند. نظریه دیگر این است که ماده تاریک می‌تواند بقایای انفجار‌ ستاره‌ها در گذشته باشد به این معنا که همه ستارگان در نهایت می‌میرند و برخی تبدیل به ابرنواختر می‌شوند، اما این مورد درباره ستارگان کهکشان AGC ۱۱۴۹۰۵ صدق نمی‌کند.

کهکشان مرموز

براساس گفته‌ فراترنالی، کهکشان مرموز کشف شده مقداری گاز دارد که به عنوان سوخت برای ستاره‌های تازه متولد شده استفاده می‌شود. دانشمندانی مانند لورا سیلز در UC Riverside، مدل‌هایی از کیهان را شبیه‌سازی کرده‌اند تا دریابند مدل‌های مختلف ماده تاریک چگونه تعداد بی‌شماری از کهکشان‌ها را تشکیل داده‌اند.

طبق گفته‌ دانشمندان، اگر قانون گرانشی MOND درست باشد، اختلاف بین سرعت‌ ستارگان در کهکشان‌ها و  حرکت آن‌ها ممکن است نشان‌دهنده جرم از دست رفته کهکشان‌ها نباشد، بلکه احتمال دارد، یک خطای ریاضی باشد. بر اساس گزارشات، فراترنالی و دیگر دانشمندان به بررسی کهکشان‌های مرموز و تاکنون نادیده گرفته شده پرداخته‌اند. همچنین آن‌ها به کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب که اخیرا به فضا پرتاب شده است، به دنبال حل این معما هستند.