اكتشفت المادة المظلمة المجرة دون أي أثر

أجرى فريق دولي من علماء الفلك بقيادة باحثين هولنديين قياسات تفصيلية لمدة أربعين ساعة باستخدام تلسكوبات متطورة ، ولكن لم يتم العثور على أي أثر للمادة المظلمة في المجرة AGC 114905. سوف يقدمون النتائج التي توصلوا إليها الإعلانات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

عندما اكتشفها Pavel Mancera Piña (جامعة جرونينجن وأسترون ، هولندا) وزملاؤه ست مجرات بها مادة مظلمة قليلة أو معدومةقيل لهم ، “قم بالقياس مرة أخرى وسترى جسمًا مظلمًا حول مجرتك.” ومع ذلك ، بعد أربعين ساعة من الملاحظات المكثفة باستخدام أكبر مصفوفة (VLA) في نيو مكسيكو (الولايات المتحدة) ، تعزز الدليل على وجود مجرة ​​مظلمة بلا مادة.

المجرة المعنية ، AGC 114905 ، تبعد حوالي 250 مليون سنة ضوئية. تم تصنيفها على أنها مجرة ​​قزمة منتشرة للغاية ، ويشير اسم “المجرة القزمة” إلى لمعانها وحجمها. المجرة على مقياسنا الخاص درب التبانة ولكن لديها عدد أقل من النجوم ألف مرة. الرأي السائد هو أن جميع المجرات ، بالطبع ، هي مجرات قزمة واسعة للغاية لا توجد إلا إذا تم تجميعها معًا بواسطة جسم مظلم.

المجرة AGC 114905. الانبعاث النجمي للمجرة يظهر باللون الأزرق. تظهر الغيوم الخضراء غاز الهيدروجين المحايد. حتى بعد 40 ساعة من القياسات التفصيلية بواسطة التلسكوبات المتطورة ، لا يبدو أن المجرة تحتوي على أي مادة مظلمة. الائتمان: Javier Román & Pavel Mancera Piña

باستخدام تلسكوب VLA ، جمع الباحثون بيانات حول دوران الغاز في AGC 114905 لمدة 40 ساعة بين يوليو وأكتوبر 2020. ثم قاموا بإنشاء خريطة توضح مسافة الغاز من مركز المجرة على المحور x وسرعة دوران الغاز على المحور y. هذه طريقة قياسية للكشف عن وجود المادة المظلمة. يوضح الرسم البياني أن حركات الغاز في AGC 114905 يمكن تفسيرها بالكامل من خلال المادة العادية.

يقول بافيل مونسيرا بينا: “بالطبع ، فكرنا ونتطلع إلى أن يؤكد ذلك قياساتنا السابقة”. “لكن المشكلة الآن هي أن النظرية تتنبأ بوجوب وجود مادة مظلمة في AGC 114905 ، لكن ملاحظاتنا تقول لا. في الواقع ، الفرق بين النظرية والملاحظة يزداد.

يسرد الباحثون في منشوراتهم العلمية التفسيرات المحتملة لنقص المادة المظلمة. على سبيل المثال ، ربما تمت إزالة AGC 114905 من جسم مظلم بواسطة المجرات الكبيرة القريبة. مانشيرا بينا: “لكن لا شيء. وفي بنية تشكيل المجرات الأكثر شهرة ، علينا أن نقدم قيم بارامترات قصوى تتجاوز النطاق المعتاد ، يسمى نموذج المادة المظلمة الباردة. عدلت حركية نيوتن ، من خلال النظرية البديلة للمادة المظلمة الباردة ، ولم نتمكن من إعادة تكوين حركات الغاز داخل المجرة.

وفقًا للباحثين ، هناك فرضية أخرى يمكن أن تغير نتائجهم. هذه هي الزاوية المقدرة التي يعتقدون أنهم يراقبون المجرة من خلالها. يقول المؤلف المشارك توم أوسترلو (أسترون): “لكن هذه الزاوية يجب أن تنحرف بعيدًا عن تقييمنا قبل أن يمكن إعادتها إلى المادة المظلمة”.

في غضون ذلك ، يدرس الباحثون بالتفصيل المجرة القزمة فائقة الانتشار الثانية. إذا لاحظنا مرة أخرى أنه لا يوجد أي أثر للمادة المظلمة في تلك المجرة ، فسيؤدي ذلك إلى زيادة تعزيز حالة المجرات الفقيرة في المادة المظلمة.

لم يكن البحث الذي أجرته Moncera Bina وزملاؤه حالة منعزلة. سابقًا ، على سبيل المثال ، الأمريكي الهولندي بيتر فون توك (جامعة ييل، الولايات المتحدة الأمريكية) اكتشف أ مجرة بلا مادة مظلمة. تقنيات ومقاييس مونتسيرات بينا وزملائها قوية للغاية.

ملاحظة: “لا توجد مواد مظلمة مطلوبة: الخواص الحركية التي تم حلها لمجرة Ultra-Diffuse Galaxy AGC 114905” بقلم باول إي. مونتسيرات بينا ، فيليبو فريدرنال ، توم أوسترلو ، إليزابيث إيه كيه آدامز ، كايل أ. عُمان ولوكاس ليسمان ، قيد الانتظار ، الإعلانات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
arXiv: 2112.00017