کشف کهکشانی بسیار شگفت‌اگیز که هیچ ماده تاریکی ندارد!
* نسبت کهکشان‌ها و ماده‌ی تاریک مانند نسبت کره‌ی بادام زمینی و ژله است. به طور معمول هیچ یک به تنهایی و بدون دیگری دیده نمی‌شود.
از همین رو پژوهشگران از یافتن کهکشانی تقریبا بدون ماده‌ی تاریک شگفت‌زده شده‌اند، [زیرا] ماده‌ی تاریک به عنوان داربستی که کهکشان‌ها رویش ساخته می‌شوند شناخته شده. این ماده‌ی نادیدنی مانند چسبی‌ست که ماده‌ی معمولی -گازها و ستارگان- را در کهکشان‌ها نگه می‌دارد.
 |
| کهکشان شگفت‌انگیز ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ که اخترشناسان آن را "آن ورش پیدا" نامیده‌اند زیرا به آسانی می‌توان کهکشان‌های پشت سرش را دید. این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر |
پیتر ون دوکام، پژوهشگر اصلی رصدهای تلسکوپ هابل در دانشگاه ییل می‌گوید: «ما فکر می‌کردیم همه‌ی کهکشان‌ها ماده‌ی تاریک دارند و ماده‌ی تاریک چگونگی پیدایش یک کهکشان را نشان می‌دهد. این جوهره‌ی نادینی و رازگونه برجسته‌ترین نمود هر کهکشانی‌ست. از همین رو دیدن کهکشانی بدون آن نامنتظره است. این با پنداشت‌های استاندارد درباره‌ی سازوکار کهکشان‌ها در چالش است، و نشان می‌دهد که ماده‌ی تاریک واقعیت دارد: چیزی جداگانه است و موجودیت جداگانه‌ی خود جدا از دیگر اجزای کهکشان را دارد. این یافته همچنین نشان می‌دهد که احتمالا برای شکل‌گیری یک کهکشان بیش از یک روش هست.»
این کهکشان که ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ نام دارد (NGC 1052-DF2)، میزان ماده‌ی تاریکش تا ۱/۴۰۰ میزان چشمداشتی دانشمندانست. بزرگی (پهنای) این کهکشان که در صورت فلکی نهنگ است به اندازه‌ی راه شیری‌ست، ولی از آنجایی که شمار ستارگانش تنها ۱/۲۰۰ آنست تاکنون چشم کسی را نگرفته بود. به دلیل بزرگی و همچنین کم‌نوری، دانشمندان این کهکشان را یک "کهکشان فرا-افشان" (Ultra-Diffuse Galaxy) یا UDG رده‌بندی کرده‌اند. پیمایشی که در سال ۲۰۱۵ روی خوشه‌ی کهکشانی گیسو انجام شد نشانگر فراوانیِ شگفت‌انگیز این اجرام بزرگ و کم‌نور بود.
[نمونه‌ای دیگر از این اجرام، ولی درست نقطه‌ی مخالف این یکی: * باورنکردنی: کهکشانی که ۹۹.۹۹% جرمش را "ماده تاریک" تشکیل داده! (در این مورد هم پژوهشگر اصلی همین جناب پیتر ون دوکام بود)]
ولی هیچ یک از کهکشان‌های فراافشانی که تاکنون یافته شده بدون ماده‌ی تاریک نبوده‌اند. بنابراین ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ حتی در میان این رده‌ی نامعمول هم یک مورد شگفت‌انگیزست.
ون دوکام و گروهش این کهکشان را با آرایه‌ی تله‌فوتوی دراگون‌فلای در نیومکزیکو یافتند. سپس به کمک رصدخانه‌ی دبلیو.ام. کک در هاوایی، جابجایی‌های ۱۰ خوشه‌ی ستاره‌ای کروی در آن را سنجیدند [این خوشه‌ها در حاشیه‌ی کهکشان‌ها جای دارند-م]. کک نشان داد که این خوشه‌های کروی با سرعتی به نسبت اندک، کمتر از ۲۳۰۰۰ مایل بر ساعت حرکت می‌کنند. در کهکشان‌هایی که دربردارنده‌ی ماده‌ی تاریکند، سرعت ستارگان و خوشه‌ها در حاشیه‌هایشان دستکم سه برابر اینست.
دانشمندان از روی این سنجش‌ها جرم کهکشان را اندازه گرفتند. ون دوکام می‌گوید: «اگر ماده‌ی تاریکی هم [در این کهکشان باشد] بسیار اندک است. همه‌ی جرم این کهکشان را می‌توان به پای ستارگانش نوشت، و به نظر نمی‌رسد دیگر سهمی برای ماده‌ی تاریک در آن بماند.»
اخترشناسان سپس برای آشکار کردن جزییات بیشتر درباره‌ی این کهکشان به سراغ تلسکوپ فضایی هابل و رصدخانه‌ی جمنای در هاوایی رفتند. بر پایه‌ی داده‌های جمنای، نشانه‌ای از برهمکنش میان این کهکشان با کهکشان دیگری در کار نیست. هابل هم در بهتر یافتن خوشه‌های کروی و اندازه‌گیری فاصله‌ی این کهکشان به اخترشناسان کمک کرد.
عکس‌های هابل همچنین نمای شگفت‌آور این کهکشان را هم نشان داد. ون دوکام می گوید: «من یک ساعت داشتم عکس هابل را تماشا می‌کردم. به اندازه‌ای عجیب بود -به ویژه پس از گذشت این همه سال از کار هابل- که انگار عکسی را ببینی و بگویی "تابحال همچه چیزی ندیدم". این جرم مبهوت‌کننده است: یک توده‌ی غول‌پیکر که پشتش را هم می‌شود دید. به اندازه‌ای پراکنده است که همه‌ی کهکشان‌های پشتش را می‌توانیم ببینیم. به معنای واقعی کلمه یک کهکشان "آن وَرِش پیدا" است.»
این کهکشان شبحگون نه منطقه‌ی مرکزی چندان چشمگیری دارد و نه حتی بازوی مارپیچی و قرص که ساختارهای رایج یک کهکشان مارپیچی‌اند. ولی مانند یک کهکشان بیضیگون هم نیست. نشانه‌ای از وجود یک سیاهچاله‌ی مرکزی هم در آن دیده نمی‌شود. سن آن بر پایه‌ی رنگ خوشه‌های کروی‌اش به حدود ۱۰ میلیارد سال می‌رسد. حتی خوشه‌های کروی آن هم نامعمولند: دو برابر بزرگ‌تر از گروه‌های ستاره‌ای در کهکشان‌های دیگرند.»
در این ویدیو با بزرگنمایی آسمان در صورت فلکی نهنگ به کهکشان فراافشان ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ می‌رسیم. اگر ویدیو اینجا اجرا نشد می‌توانید آن را در کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان، و یا در خود یوتیوب ببینید
ون دوکام می‌گوید: «انگار یک کهکشان تنها هاله وخوشه‌های کروی داشته باشد و به گونه‌ای، فراموش کرده هیچ چیز دیگری بسازد.. این کهکشان به کلی یک راز است و همه چیزش مایه‌ی شگفتی‌ست. عملا هیچ چیزی درباره‌ی ساخته شدن چنین اجرامی نمی‌دانیم.»
ولی پژوهشگران نظریه‌هایی دارند. ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ حدود ۶۵ میلیون سال نوری دورتر از ما، در یک گروه کهکشانی جای دارد که عضو برجسته‌اش کهکشان بیضیگون غول‌پیکر ان‌جی‌سی ۱۰۵۲ است. پیدایش کهکشان‌ها فرآیندی خشن و پرآشوب است و به گفته‌ی ون دوکام، چه بسا رشد این کهکشان غول‌پیکر در میلیاردها سال پیش نقشی در کمبود ماده‌ی تاریک ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ داشته.
نظریه‌ی دیگر اینست که گازهایی که به سوی کهکشان بیضیگون غول‌پیکر ان‌جی‌سی ۱۰۵۲ روان بودند تکه تکه شده و ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ را ساخته‌اند. بادهای نیرومندی که از سیاهچاله‌ی جوان و رو به رشدِ مرکز ان‌جی‌سی ۱۰۵۲ می‌وزیده هم می توانسته به ساخته شدن ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ کمک کرده باشد. ولی این احتمال‌ها همگی حدس و گمانند و همه‌ی ویژگی‌های دیده شده در این کهکشان را توضیح نمی‌دهند.
این پژوهشگران چند مورد دیگر از کهکشان‌هایی با کمبود ماده‌ی تاریک را هم شکار کرده‌اند. آنها اکنون سرگرم بررسی عکس‌های هابل از ۲۳ کهکشان افشانِ دیگر هستند. سه تا از آنها همانند ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ به نظر می‌رسند.
ون دوکام می‌گوید: «همه‌ی کهکشان‌هایی که تاکنون می‌شناختیم ماده‌ی تاریک داشته‌اند، و همگی در رده‌های آشنایی مانند مارپیچی یا بیضیگون جای می‌گرفتند. ولی اگر هیچ ماده‌ی تاریکی در کار نباشد چه؟ شاید [اگر ماده‌ی تاریکی نباشد] به یک چنین چیزی می‌رسیم.»
یافته‌های این گروه روز ۲۹ مارس ۲۰۱۸ در نشریه‌ی نیچر منتشر خواهد شد.
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
peanut butter - jelly - galaxy - dark matter - scaffolding - star - Pieter van Dokkum - Yale University - New Haven - Connecticut - NGC 1052-DF2 - Milky Way - ultra-diffuse galaxy - Coma galaxy cluster - Dragonfly Telephoto Array - New Mexico - W.M. Keck Observatory - Hawaii - globular cluster - NASA - Hubble Space Telescope - Gemini Observatory - spiral arm - disk - spiral galaxy - elliptical galaxy - black hole - NGC 1052 - Nature
منبع: nasa
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر