암흑 물질이 없는 은하의 존재에 대한 증거가 나타남

은하 AGC ​​114905. 은하에서 방출되는 별이 파란색으로 표시됩니다. 녹색 구름은 중성 수소 가스를 보여줍니다. 은하는 최신 망원경으로 40시간 동안 정밀하게 측정한 후에도 암흑 물질을 포함하고 있지 않은 것으로 보입니다. 크레딧: (c) Javier Román & Pavel Mancera Piña

네덜란드 연구원들이 이끄는 천문학자들로 구성된 국제 팀은 최신 망원경을 사용하여 40시간 동안 상세한 측정을 수행했음에도 은하 AGC ​​114905에서 암흑 물질의 흔적을 찾지 못했습니다. 그들은 연구 결과를 발표할 것입니다. 왕립천문학회 월간 공지.


Pavel Mancera Piña(네덜란드 Groningen 및 Astron 대학)와 그의 동료들이 6개의 은하계 조금 아니오로 암흑 물질그들은 “다시 측정하면 은하 주변에 암흑 물질이 있음을 알 수 있을 것입니다.”라고 말했습니다. 그러나 미국 뉴멕시코주에서 VLA(Very Large Array)를 이용해 40시간 동안 정밀 관찰한 결과 암흑물질이 없는 은하가 존재한다는 증거가 더욱 강력해졌다.

문제의 은하는 AGC 114905로 약 2억 5천만 광년 떨어져 있습니다. 고도로 확산된 왜소은하로 분류되는 “왜은하”라는 이름은 크기보다는 광도를 나타냅니다. 이 은하는 대략 우리 은하의 크기이지만 천 배 더 적은 별을 포함하고 있습니다. 널리 퍼진 생각은 모든 은하들, 그리고 확실히 고도로 확산된 왜소은하는 그것들이 암흑물질에 의해 뭉쳐 있을 때만 존재할 수 있다는 것입니다.

연구원들은 VLA 망원경을 사용하여 2020년 7월부터 10월까지 40시간 동안 AGC 114905의 가스 회전에 대한 데이터를 수집했습니다. 다음으로 그들은 x축에 은하 중심으로부터 가스의 거리를, y축에 가스의 회전 속도를 나타내는 그래프를 만들었다. 이것은 암흑 물질의 존재를 감지하는 표준 방법입니다. 그래프는 AGC 114905의 기체 운동을 일반 물질로만 완전히 설명할 수 있음을 보여줍니다.

파벨 만세라 페냐(Pavel Mancera Peña)는 “물론 이것은 이전 측정을 확인했기 때문에 우리가 생각하고 기대한 것입니다.”라고 말합니다. “하지만 지금 문제는 이론상으로는 AGC 114905에 암흑물질이 있을 것이라고 예측하는데 우리 관측에서는 암흑물질이 없다고 나와 있습니다. 사실 이론과 관측의 차이는 점점 커지고 있습니다.”

과학자들은 과학 출판물에서 암흑 물질의 부족에 대한 가능한 설명을 하나씩 나열합니다. 예를 들어, AGC 114905는 근처의 큰 은하에 의해 암흑 물질이 제거되었을 수 있습니다. Mancera Peña: “하지만 아무 것도 없습니다. 그리고 가장 유명한 은하 형성의 틀, 이른바 저온 암흑 물질 모델에서 우리는 일반적인 범위를 넘어서는 극단적인 매개변수 값을 도입해야 할 것입니다. 또한 수정된 뉴턴을 사용하여 차가운 암흑 물질에 대한 이론적 대안인 역학은 은하 내 가스의 운동을 재현할 수 없습니다.”

연구원들에 따르면, 그들의 결론을 바꿀 수 있는 또 다른 가정이 있습니다. 이것은 그들이 은하를 관찰한다고 생각하는 추정 각도입니다. 공동 저자인 Tom Osterloo(ASTRON)는 “그러나 이 각도는 암흑 물질이 다시 존재할 여지가 있기 전에 우리의 추정치에서 크게 벗어나야 합니다.”라고 말했습니다.

한편, 연구자들은 고도로 확산된 두 번째 왜소은하를 자세히 조사하고 있습니다. 그 은하에서 암흑 물질의 흔적을 다시는 발견하지 못한다면 암흑 물질 상태는 가난한 은하를 더욱 강하게 만들 것입니다.

Mancera Peña와 동료들의 연구는 단독 사례가 아닙니다. 예를 들어, 이전에 네덜란드계 미국인 Peter van Dokkum(미국 예일 대학교)은 거의 암흑이 없는 은하를 발견했습니다. 물건. Mancera Piña와 동료들의 기술과 측정은 더 강력합니다.


우리 우주에서 가장 작은 은하는 더 많은 암흑 물질을 빛으로 가져온다


추가 정보:
암흑 물질 필요 없음: 초확산 은하의 역학 AGC 114905 arXiv: 2112.00017 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2112.00017 . 에서 출판 승인됨 왕립천문학회 월간 공지.

인용구: 암흑물질이 없는 은하에 대한 증거(2021, 12월 6일) https://phys.org/news/2021-12-evidence-emerges-dark-matter-free-galaxies.html에서 2021년 12월 6일에 검색됨

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