Dragonfly 44 ทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการทางช้างเผือก

ในปี 2016 นักดาราศาสตร์ที่นำโดยPieter van Dokkumจากมหาวิทยาลัยเยลได้ตีพิมพ์

กระดาษระเบิดที่อ้างว่ามีการค้นพบกาแลคซีที่มืดมน แต่กว้างและหนักมากจนแทบจะมองไม่เห็นทั้งหมด พวกเขาคาดว่ากาแล็กซี่ที่เรียกว่าแมลงปอ 44 เป็นสสารมืด 99.99%เกิดการถกเถียงกันอย่างดุเดือดเกี่ยวกับคุณสมบัติของ Dragonfly 44 ที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข ในขณะเดียวกัน กาแล็กซีขนาดจางแต่คล้ายคลึงกันมากกว่า 1,000 แห่งได้ปรากฏขึ้น

แทงบอล

แมลงปอ 44 และวงศ์ตระกูลของมันเป็นที่รู้จักกันในนามกาแล็กซีกระจายแสงพิเศษ (UDGs) แม้ว่าอาจมีขนาดใหญ่เท่ากับดาราจักรสามัญที่ใหญ่ที่สุด แต่ UDG นั้นมืดเป็นพิเศษ — ดังนั้นในการสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์บนท้องฟ้า “เป็นภารกิจที่จะกรองสัญญาณรบกวนออกโดยไม่กรองกาแล็กซีเหล่านี้ออกไปโดยไม่ได้ตั้งใจ” Paul Bennet กล่าว นักดาราศาสตร์ที่สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศในบัลติมอร์ ก๊าซที่ก่อตัวดาวฤกษ์สว่างซึ่งมีอยู่มากในดาราจักรอื่นดูเหมือนว่าจะหายไปใน UDG เหลือเพียงโครงกระดูกของดาวอายุมากเท่านั้น

การมีอยู่ของพวกมันทำให้เกิดความปั่นป่วนในทฤษฎีวิวัฒนาการทางช้างเผือก ซึ่งไม่สามารถทำนายได้ “พวกเขาไม่ได้ปรากฏตัวในการจำลอง” แวน ด็อกคุม กล่าว “คุณต้องทำอะไรเป็นพิเศษเพื่อสร้างกาแล็กซีที่ใหญ่และสลัว”

ทฤษฎีใหม่ที่ไม่ธรรมดาได้เกิดขึ้นเพื่ออธิบายว่า Dragonfly 44 และ UDG อื่นๆ เกิดขึ้นได้อย่างไร และรอยเปื้อนของแสงขนาดยักษ์เหล่านี้อาจเป็นหลักฐานใหม่เกี่ยวกับมือที่มองไม่เห็นของสสารมืดสสารมืดมากเกินไป

นามธรรมนำทางความคิดที่มีแนวโน้มนวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ เดินทางไปกับเราและเข้าร่วมการสนทนาดูทั้งหมดบล็อกนามธรรมเมื่อแรงโน้มถ่วงนำกลุ่มก๊าซและดาวฤกษ์มารวมกัน พลังงานและโมเมนตัมที่รวมกันของพวกมันจะทำให้การรวมกลุ่มพองตัวและหมุนวน ในที่สุดก็เกิดกาแล็กซี

มีปัญหาเพียงอย่างเดียว เมื่อกาแล็กซีหมุนรอบตัว กาแล็กซีก็ควรจะแยกออกจากกัน ดูเหมือนว่าพวกมันจะมีมวลไม่เพียงพอที่จะเกาะติดกัน แนวคิดเรื่องสสารมืดถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อให้แรงโน้มถ่วงที่หายไป ในภาพนี้ ดาราจักรตั้งอยู่ในกลุ่มอนุภาคที่ไม่เรืองแสงขนาดใหญ่ขึ้น “รัศมี” สสารมืดนี้ยึดกาแล็กซีที่หมุนอยู่ไว้ด้วยกัน

วิธีหนึ่งในการประมาณความเร็วการหมุนของดาราจักร และเนื้อหาของสสารมืด คือการนับกระจุกดาวทรงกลม “เราไม่รู้ว่าทำไม จากมุมมองของทฤษฎี” เบนเน็ตกล่าว แต่จำนวนของ “กระจุกดาวทรงกลม” เหล่านี้สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับคุณสมบัติที่วัดได้ยากกว่าเหล่านั้น ในรายงานฉบับปี 2016 Van Dokkum ได้นับกระจุกดาวทรงกลม 94 กระจุกภายในแมลงปอ 44 ซึ่งเป็นตัวเลขที่บอกเป็นนัยถึงรัศมีสสารมืดขนาดใหญ่เป็นพิเศษ แม้ว่าจะมีสสารที่มองเห็นได้เพียงเล็กน้อยของกาแลคซี

ไม่มีใครเคยเห็นอะไรแบบนี้มาก่อน Van Dokkum และผู้เขียนร่วมแนะนำว่า Dragonfly 44 อาจเป็น “ทางช้างเผือกที่ล้มเหลว”: กาแลคซีที่มีรัศมีสสารมืดขนาดทางช้างเผือกที่ได้รับเหตุการณ์ลึกลับในช่วงต้นที่ปล้นก๊าซที่ก่อตัวดาวของมันทิ้งไว้ ไม่มีอะไรเลยนอกจากดวงดาวที่แก่ชราและรัศมียักษ์

หรือไม่มีสสารมืดวัตถุนี้ดึงดูดความสนใจของนักดาราศาสตร์อีกกลุ่มหนึ่งซึ่งโต้แย้งว่าสสารมืดไม่มีอยู่จริงเลย นักวิจัยเหล่านี้อธิบายแรงโน้มถ่วงที่หายไปของกาแลคซีโดยปรับกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตันแทน วิธีการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงของนิวตันหรือ MOND

ตามข้อมูลของ MOND แรงโน้มถ่วงที่ดัดแปลงสำหรับแต่ละดาราจักรคำนวณจากอัตราส่วนมวลต่อแสงของดาวฤกษ์ของมัน ซึ่งมวลรวมของพวกมันหารด้วยความส่องสว่าง นักทฤษฎี MOND ไม่ได้คาดเดาว่าทำไมแรงจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนนี้ แต่สูตรเฉพาะของพวกมันตรงกับความเร็วที่สังเกตได้ของกาแลคซีส่วนใหญ่โดยไม่จำเป็นต้องเรียกสสารมืด

เมื่อมีข่าวเกี่ยวกับ Dragonfly 44 ผู้สนับสนุน MOND Stacy McGaughนักดาราศาสตร์จาก Case Western Reserve University คำนวณจากอัตราส่วนมวลต่อแสงที่ควรจะหมุนช้ากว่าการประมาณการเบื้องต้นของ Van Dokkum การคำนวณ MOND ดูเหมือนจะไม่ตรงกับข้อมูล

 

 

Releated