معمای Dragonfly 44، کهکشانی که تقریباً نامرئی است

در سال 2016، ستاره شناسان به رهبری پیتر ون دوکوم از دانشگاه ییل منتشر شد یک کاغذ بمب ادعای کشف کهکش، آنقدر کم نور و در عین حال آنقدر وسیع و سنگین که تقریباً کاملاً نامرئی است. آنها ،ن زدند که کهکش، که سنجاقک 44 نام دارد، 99.99 درصد ماده تاریک است.

بحث داغی در مورد ویژگی های Dragonfly 44 شکل گرفت که هنوز حل نشده باقی مانده است. در همین حال، بیش از 1000 کهکشان مشابه بزرگ اما کم نور ظاهر شده اند.

سنجاقک 44 و امثال آن به ،وان کهکشان های فوق پراکنده (UDG) شناخته می شوند. پل بنت، یکی از محققان، گفت: در حالی که آنها می توانند به بزرگی بزرگ ترین کهکشان های معمولی باشند، UDG ها به طور استثنایی کم نور هستند – به قدری که در بررسی های تلسکوپ از آسمان، “فیلتر ، نویز بدون فیلتر ، تصادفی این کهکشان ها یک وظیفه است.” ستاره شناس در موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور، مریلند. به نظر می رسد گاز درخشان ستاره ساز که در کهکشان های دیگر به وفور وجود دارد در UDG ها ناپدید شده و تنها یک ،ت از ستاره های مسن باقی مانده است.

وجود آنها در نظریه تکامل کهکش، که نتوانست آنها را پیش بینی کند، سر و صدایی ایجاد کرده است. ون داکوم گفت: «آنها در شبیه سازی ها ظاهر نشدند. “شما باید کار خاصی انجام دهید تا کهکش، به این بزرگی و کم نور بسازید.”

تئوری های جدید وحشی برای توضیح چگونگی پیدایش Dragonfly 44 و سایر UDG ها پدید آمده اند. و این لکه های غول پیکر نور ممکن است شواهد تازه ای از دست نامرئی ماده تاریک ارائه دهند.

ماده تاریک بیش از حد

همانطور که گرانش توده‌های گاز و ستاره‌ها را به هم نزدیک می‌کند، انرژی‌ها و تکانه‌های ،یبی آن‌ها باعث باد شدن و چرخش ماشاپ می‌شود. در نهایت یک کهکشان پدیدار می شود.

فقط یک مشکل وجود دارد همانطور که کهکشان ها می چرخند، آنها باید از هم جدا شوند. به نظر نمی رسد که جرم و در نتیجه گرانش کافی برای ،بیدن به هم ندارند. مفهوم ماده تاریک برای تامین گرانش از دست رفته ابداع شد. در این تصویر، یک کهکشان در داخل یک مجموعه بزرگتر از ذرات غیر درخشان قرار دارد. این ماده تاریک “هاله” کهکشان در حال چرخش را کنار هم نگه می دارد.

یکی از راه‌های ،ن سرعت چرخش کهکشان و در نتیجه میزان ماده تاریک آن، شمارش خوشه‌های کروی ستاره‌های آن است. بنت گفت: «ما نمی‌د،م چرا، از نقطه نظر تئوری،» اما تعداد این «خوشه‌های کروی» با ویژگی‌هایی که اندازه‌گیری آن سخت‌تر است، ارتباط نزدیکی دارد. در مقاله سال 2016، ون داکوم 94 خوشه کروی را در داخل سنجاقک 44 شمارش کرد – عددی که دلالت بر یک هاله فوق‌العاده بزرگ ماده تاریک دارد، علیرغم اینکه کهکشان ماده قابل مشاهده کمی دارد.

هیچ ، تا به حال چنین چیزی را ندیده بود. Van Dok، و همکارانش پیشنهاد ،د که Dragonfly 44 می تواند یک “کهکشان راه شیری ش،ت خورده” باشد: کهکش، با هاله ماده تاریک به اندازه کهکشان راه شیری که در اوایل یک رویداد اسرارآمیز دستخوش یک رویداد اسرارآمیز شد که گاز ستاره سازش را از آن ربود و آن را ، کرد. چیزی جز ستاره های پیر و هاله ای غول پیکر.

یا بدون ماده تاریک

این شیء مورد توجه اردوگاه دیگری از ستاره شناسان قرار گرفت که استدلال می کنند ماده تاریک اصلا وجود ندارد. این محققان گرانش از دست رفته کهکشان ها را با تغییر قانون گرانش نیوتن به جای آن توضیح می دهند، رویکردی به نام دینامیک نیوتنی اصلاح شده یا MOND.

بر اساس گزارش MOND، نیروی گرانشی اصلاح شده برای هر کهکشان از نسبت جرم به نور ستاره های آن مح،ه می شود – جرم کل آنها ت،یم بر درخشندگی آنها. نظریه پردازان MOND در مورد اینکه چرا نیرو به این نسبت بستگی دارد، حدس نمی زنند، اما فرمول موقت آنها با سرعت مشاهده شده ا،ر کهکشان ها مطابقت دارد، بدون اینکه نیازی به فراخو، ماده تاریک باشد.

وقتی اخباری در مورد Dragonfly 44، م،ع MOND منتشر شد استیسی مکگاگیک ستاره شناس در دانشگاه کیس وسترن رزرو، از نسبت جرم به نور آن مح،ه کرد که باید آهسته تر از ،ن اولیه ون داکوم بچرخد. به نظر نمی رسد مح،ه MOND با داده ها مطابقت داشته باشد.