Noua galaxii pitice recent descoperite par să le lipsească materia întunecată, iar fizicienii nu sunt siguri de ce.
Descoperirea crește dramatic numărul de galaxii care par a fi lipsă de materie întunecată, lucrurile misterioase și invizibile care exercită o atracție gravitațională, dar nu emite lumină. Materia întunecată este considerată a fi un ingredient cheie în formarea galaxiilor, cu gravitația sa unind atomi de gaz pentru a forma galaxii. Putem spune că materia întunecată este prezentă într-o galaxie, deoarece face ca materia din acea galaxie să se învârtă mai repede decât ar face dacă materia pe care o vedem a alcătuit întreaga masă a galaxiei. Această vârtej mai rapid a apărut în fiecare galaxie care ar putea fi măsurată cu exactitate. Recent, însă, cercetătorii au descoperit că anumite galaxii mici, inclusiv aceste 19, se comportă ca și cum ar fi dominate de baroni - particulele care formează materie obișnuită. Dovezile pentru halourile lor nevăzute de materie întunecată lipsesc.
Kyle Oman, astrofizician la Universitatea Durham din Regatul Unit, care nu a fost implicat în această descoperire, a spus că aceste galaxii cuprind cea mai lungă listă de obiecte aparent lipsite de materie, încă raportate. Dar nu sunt primii.
Cea mai raportată descoperire a unei galaxii care părea să lipsească de materie întunecată a venit în martie 2018. O echipă de astrofizicieni condusă de Pieter van Dokkum, astrofizician la Universitatea Yale, a arătat că viteza medie a grupurilor globulare din galaxia NGC 1052-DF2 se potrivea un model de galaxie numai cu barioni, deși mulți au pus sub semnul întrebării validitatea rezultatului, după cum a raportat Live Science.
Cea mai nouă lucrare, publicată pe 25 noiembrie în jurnalul Nature Astronomy, a identificat cele 19 galaxii fără materie întunecată folosind aceeași metodă.
„Aceste curbe de rotație H1 sunt mai precise” decât metoda folosită de echipa lui Van Dokkum, a spus Till Sawala, astrofizician la Universitatea din Helsinki. Cu toate acestea, a spus el, există încă "incertitudini sistematice" în măsurătorile care sunt încă de rezolvat.
De exemplu, dacă unghiul galaxiei gazdă în raport cu Pământul este măsurat incorect, asta poate înșuruba calculele, a spus Oman. Și evenimente precum supernovele pot accelera gazul într-o galaxie normală, creând curbe de rotație care arată de pe Pământ ca galaxiile din această nouă lucrare, a spus Sawala. Oricum ar fi, este nevoie de mai multe lucrări de monitorizare pentru a confirma afirmația fără materie întunecată, au spus toți experții (inclusiv autorii studiului).
Dacă se dovedește că anumite galaxii le lipsește cantitatea normală de materie întunecată, aceasta este o problemă pentru teoriile actuale despre modul în care s-a format universul.
Fizicienii explică modul în care universul s-a format și se comportă folosind un model cunoscut sub numele de Lambda, de culoare întunecată (darkCDM). Descrie trei caracteristici cheie ale universului: constanta cosmologică (Λ), materia întunecată și energia întunecată.
ΛCDM explică modul în care se formează galaxiile, a spus Sawala și nu poate explica cu ușurință modul în care aceste galaxii particulare s-ar fi putut forma fără materie întunecată.
Unele dintre exemplele care au apărut, a spus Oman, ar putea fi explicate de ΛCDM. De exemplu, galaxiile pitice din mijlocul grupurilor de galaxii dense au multe alte surse de gravitație în jur pentru a îndepărta materia lor întunecată. Dar, în această lucrare, a spus Oman, unele dintre galaxiile fără materie întunecată sunt solitare, departe de orice altă sursă de gravitație.
- Asta este o provocare, a spus Oman.
Unii cercetători au prezentat dovezile unor galaxii fără materie întunecată ca lovitură eliminatorie într-o luptă între ΛCDM și un alt set de teorii cunoscut sub numele de Modified Newtonian Dynamics (MOND). Teoriile MOND resping materia întunecată în favoarea modificărilor la fizica gravitației. Deoarece gravitația ar trebui să acționeze oriunde în univers, MOND ar prezice că ceea ce numim materie întunecată ar trebui să fie și peste tot, inclusiv fiecare galaxie. Dar dacă aceste galaxii încalcă MOND-ul, de asemenea, încalcă ΛCDM, așa că nu este cu adevărat un lovit de lovitură pentru MOND, a spus Sawala.
Fizicienii au spus că singura modalitate de a-și da seama de ce se întâmplă este de a studia aceste galaxii cu mult mai multe detalii folosind diferite instrumente și să confirme că ceea ce pare să se întâmple acolo se întâmplă cu adevărat.
