هابل کهکشانی را کشف کرد که ماده تاریک ندارد

هابل کهکشانی را کشف کرد که ماده تاریک ندارد

هابل کهکشانی را کشف کرد که ماده تاریک ندارد

یک گروه پژوهشی بین‌المللی با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل و چندین رصدخانه زمینی، برای اولین بار کهکشانی را در محدوده کیهانی ما کشف کرده‌اند که تقریبا هیچ ماده تاریکی ندارد. کشف کهکشان NGC 1052-DF2 نظریه‌های پذیرفته شده کنونی برای شکل‌گیری کهکشان‌ها را به چالش می‌کشد و بینش جدیدی را درباره ماهیت ماده تاریک ارائه می‌دهد.

هابل کمک کرده است تا  فاصله دقیق ۶۵ میلیون سال نوری این کهکشان از ما تایید و اندازه و روشنایی آن نیز تعیین شود. بر اساس این داده‌ها، گروه کشف کرد که NGC 1052-DF2 بزرگتر از راه شیری است، اما تعداد ستاره‌های آن تقریبا ۲۵۰ برابر کمتر است که باعث می‌شود آن را در رده یک «کهکشان فوق‌العاده پراکنده (غیرمتمرکز)» (UDG یا Ultra Diffuse Galaxy) تقسیم‌بندی کنیم‌. این کهکشان واقعا شگفت‌آور است، لکه‌ای غول پیکر که می‌توان کهکشان‌های پشت سر آن را دید و به معنای واقعی کلمه یک کهکشان شفاف است.

اندازه‌گیری‌های بیشتر از خواص دینامیکی ده خوشه کروی که به دور کهکشان حرکت می‌کردند به گروه این امکان را داد که مقدار جرم کهکشان را به دست آورند. این جرم با جرم ستاره‌های کهکشان قابل مقایسه است و منجر به این نتیجه می‌شود که NGC 1052-DF2 حداقل ۴۰۰ برابر کمتر از مقداری که ستاره‌شناسان برای چنین کهکشانی پیش‌بینی می‌کنند، ماده تاریک دارد. نظریه‌های فعلی در مورد توزیع ماده تاریک و تاثیر آن در شکل گیری کهکشان این یافته را پیش‌بینی نمی‌کنند. به طور معمول تصور می‌شود ماده تاریک بخش جدایی‌ناپذیری از تمام کهکشان‌ها است؛ همانند چسبی که اجزای آن‌ها را کنار هم نگه می‌دارد. این ماده نامرئی اسرارآمیز، جنبه کاملا غالب هر کهکشان است. پیدا کردن یک کهکشان بدون ماده تاریک کاملا غیرمنتظره است و دیدگاه‌های معمول درباره نحوه عملکرد کهکشان‌ها را به چالش می‌کشد.

هیچ نظریه‌ای وجود ندارد که این نوع کهکشان‌ها را پیش‌بینی کند. هرچند عجیب به نظر می‌رسد، اما وجود کهکشان بدون آثاری از ماده تاریک نظریه‌هایی را که سعی در توضیح کیهان بدون ماده تاریک دارند، نفی می‌کند. کشف NGC 1052-DF2 نشان می‌دهد که ماده تاریک گویی از کهکشان‌ها جداشدنی است و در صورتی انتظار چنین چیزی می‌رود که ماد‌ه تاریک به ماده معمولی فقط از طریق گرانش مقید باشد. محققان در حال حاضر ایده‌هایی را در مورد چگونگی توضیح ماده تاریک گمشده در NGC 1052-DF2 دارند؛ آیا یک رویداد فاجعه‌بار مانند تولد تعداد بسیار زیادی ستاره‌ پرجرم، همه ماده گاز و ماده تاریک کهکشان را از بین ‌برده است؟ آیا رشد کهکشان‌ بیضوی پرجرم مجاور یعنی NGC 1052 که میلیاردها سال پیش روی داد، نقش مهمی در کمبود ماده تاریک NGC 1052-DF2 ایفا کرده است؟

برای پیدا کردن توضیح مناسب، گروه در حال حاضر به دنبال شکار کهکشان‌های دیگری است که کمبود ماده تاریک داشته باشند و برای این کار در حال تجزیه و تحلیل تصاویر هابل از ۲۳ کهکشان  فوق‌العاده پراکنده است که به نظر می‌رسد سه کهکشان از میان آن‌ها مشابه NGC 1052-DF2 باشند.