과학자들은 이 유령 은하를 40시간 동안 관찰했지만 암흑 물질을 찾지 못했습니다

새로운 발견으로 은하가 없는 은하의 신비가 깊어졌습니다 암흑 물질.

2억 5000만 광년 떨어진 AGC 114905라는 은하에서 천문학자들은 40시간 동안의 상세한 관찰과 후속 분석에도 신비한 물체의 흔적을 찾을 수 없었다.

결과는 왕립천문학회 월간 공지 프리프레스 서버에서 사용 가능 arXiv, 은하 진화의 우리 모델에 매우 중요함에도 불구하고 신비롭게 암흑 물질이 부족한 은하의 경우를 강화합니다.

“물론 이것은 우리가 이전 측정을 확인했기 때문에 우리가 생각하고 기대한 것입니다.” 천문학자 파벨 만세라 페냐는 이렇게 말했습니다. 네덜란드 흐로닝언 대학과 아스트론 대학에서

“하지만 지금 문제는 이론상으로는 AGC 114905에 암흑물질이 있을 것이라고 예측하는데 우리 관측에서는 암흑물질이 없다고 나와 있습니다. 사실 이론과 관측의 차이는 점점 커지고 있습니다.”

암흑 물질은 우주의 가장 큰 미스터리 중 하나입니다. 우리는 그것을 직접 감지할 수 없기 때문에 그것이 무엇인지 모르지만, 자연 물질만으로는 설명할 수 없는 우주에 다양한 효과를 일으키는 어떤 질량이 있다는 것은 알고 있습니다.

예를 들어 별은 일반 물질의 중력장으로 설명할 수 있는 것보다 더 빠른 속도로 은하를 공전합니다. 빛의 경로가 은하간 공간의 거대한 중력장을 통과할 때 구부러지는 방식은 다릅니다.

천문학자들은 암흑 물질이 은하 형성에 도움이 된다고 믿습니다. 우주를 가로질러 뻗어 있는 보이지 않는 암흑 물질의 그물이 있고, 그것이 생성하는 중력은 평범한 물질이 은하로 모이도록 돕습니다. 그리고 우리 모델에 따르면 암흑 물질은 이 은하들이 함께 머물도록 도와줍니다. 일종의 우주 연결 요인입니다.

그러나 천문학자들은 우주의 존재에 대한 우리의 믿음과 달리 최근 몇 년 동안 암흑 물질이 없는 은하의 힌트를 발견했습니다. 그래서 Mancera Peña와 동료들이 암흑 물질이 없는 6개의 은하를 발견했을 때 2019년 종이그들은 더 자세히 살펴보기로 결정했습니다.

AGC 114905는 우리가 고도로 확산된 왜소은하라고 부르는 것입니다. 그것은 은하수 크기이지만 훨씬 덜 밝으며 훨씬 적은 수의 별을 포함합니다. 약 천 배 더 적습니다. 자연 물질이 거의 없기 때문에 이 은하는 암흑 물질로 뭉쳐 있어야 한다고 생각됩니다.

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그래서 연구원들은 뉴멕시코에서 NRAO의 Very Large Array를 사용하여 AGC 114905를 자세히 살펴보고 훨씬 더 높은 공간 분해능으로 총 40시간의 관측 데이터를 얻었습니다. 다음으로, 그들은 AGC 114905에 있는 물체의 궤도 속도인 은하 회전 곡선을 조심스럽게 그리고 은하 중심으로부터의 거리에 대해 작도했습니다.

이것은 은하에서 암흑물질의 양을 계산하는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. 매우 빠른 궤도에 있는 물체는 암흑물질을 추가하여 설명할 수 있으며 암흑물질의 양은 추가 궤도 속도에 영향을 미칩니다.

그러나 AGC 114905의 스핀 곡선은 암흑 물질의 존재를 요구하지 않습니다. 평범한 물질의 양만으로도 간단히 설명할 수 있습니다. 이것은 은하에 있는 암흑 물질의 양이 무시할 수 있는 것처럼 보인다는 것을 의미합니다.

이것은 암흑 물질의 부족에 대한 설명 중 어느 것도 적절하지 않은 것으로 보이기 때문에 어려운 문제를 나타냅니다. 예를 들어, 한 가지 설명은 암흑 물질이 포함되어 있지 않은 것으로 발견된 또 다른 확산 은하인 DF4의 경우에서 볼 수 있듯이 근처의 거대한 은하가 AGC 114905에서 암흑 물질을 제거했는지 여부입니다.

“하지만 아무것도 없다.” 만세라 페냐는 이렇게 말했습니다.. “그리고 가장 유명한 은하 형성, 이른바 저온 암흑 물질 모델의 틀 내에서 우리는 일반적인 범위를 넘어 극단적인 변수 값을 도입해야 할 것입니다. 또한 수정된 뉴턴 역학과 함께 저온 암흑 물질의 대안 이론 , 우리는 은하 내에서 가스의 움직임을 재현할 수 없습니다.”

비정상적인 양의 암흑 물질을 포함하는 다른 은하의 경우에는 단순히 거리를 잘못 계산했을 수 있습니다. 연구원들은 AGC 114905까지의 거리가 잘 제한되어 있다고 말했습니다.

연구원들은 추정된 관찰 각도가 빗나갔을 가능성이 있음을 인정합니다. 이것은 암흑 물질의 명백한 부족을 설명할 수 있습니다. 그러나 그들은 말했습니다. 그러나 그것은 매우 큰 차이로 막아야 합니다.

또한 초기 연구에서 나온 6개의 은하 모두 다양한 기울기에서 유사한 행동을 보였습니다. 이것은 행동이 시스템 오류의 결과가 아님을 나타냅니다. 그들은 현재 바닥에 도달하기 위해 두 번째 슈퍼 퍼짐 은하에 대한 자세한 후속 조치를 수행하고 있습니다.

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확인된다면 그들의 발견은 은하 진화에 대한 우리의 이해에 매우 흥미로운 의미를 가질 수 있습니다.

“우리는 매우 확산되고 가스가 풍부한 은하의 놀라운 성질과 역학에 대한 이전 발견을 통합하고 설명했습니다. 그러나 그 기원과 정확한 진화 경로는 대체로 미스터리로 남아 있습니다.” 연구원들은 논문에 썼습니다..

현재 작업은 또한 가스가 풍부한 초확산 은하는 암흑 물질 연구에 유망한 그룹이라는 것을 보여주었습니다. 암흑 물질의 본질을 이해하는 데 확실한 단서를 제공할 수 있기 때문입니다.”

검색은 에 표시될 예정입니다. 왕립천문학회 월간 공지 에서 사용 가능 arXiv.

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