กาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลมากมี สสารมืดเพียงเล็กน้อยอย่างน่าประหลาดใจสิ่งที่มองไม่เห็นซึ่งคิดว่าจะประกอบขึ้นเป็นสสารส่วนใหญ่ในจักรวาล การสังเกตการณ์ใหม่แนะนำดาวในบริเวณรอบนอกของกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลบางแห่งเคลื่อนที่ช้ากว่าดาวที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางมากขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าไม่มีสสารมืดนักดาราศาสตร์ Reinhard Genzel และเพื่อนร่วมงานรายงานออนไลน์ในวันที่ 15 มีนาคมในNature หากได้รับการยืนยัน ผลที่ได้อาจทำให้นักดาราศาสตร์พิจารณาบทบาทของสสารมืดในวิวัฒนาการดาราจักรในยุคแรก และอาจให้เบาะแสว่าดาราจักรวงรีใกล้เคียงวิวัฒนาการมาอย่างไร
ตรงกันข้ามกับดาราจักรที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้
ดาวฤกษ์ที่โคจรรอบนอกทางช้างเผือกและดาราจักรใกล้เคียงอื่น ๆ เคลื่อนที่เร็วเกินไปที่ความเร็วของพวกมันจะเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงของก๊าซและดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ศูนย์กลางดาราจักรเท่านั้น หากสสารดาราจักรที่มองเห็นได้ฝังอยู่ในกลุ่มเมฆของสสารมืดที่มองไม่เห็น แรงโน้มถ่วงจากสสารที่มองไม่เห็นสามารถอธิบายความเร็วของดาวฤกษ์ที่สูงได้ การใช้ความเร็วการโคจรของดาวฤกษ์ในกาแลคซีใกล้เคียงเป็นข้อมูลอ้างอิง นักดาราศาสตร์คาดว่าดาวในดาราจักรที่อยู่ไกลออกไปจะมีพฤติกรรมคล้ายคลึงกัน “กลายเป็นว่าไม่เป็นเช่นนั้น” ผู้เขียนร่วมการศึกษา Stijn Wuyts แห่งมหาวิทยาลัยบาธในอังกฤษกล่าว
แผนภาพความเร็วของดาวฤกษ์ที่สัมพันธ์กับระยะห่างจากใจกลางดาราจักรเรียกว่าเส้นโค้งการหมุนของดาราจักร ในรายงานฉบับใหม่ (และบทความอื่นๆ ที่โพสต์ทางออนไลน์ที่ arXiv.org) ทีมงานได้นำเสนอเส้นโค้งการหมุนที่วัดด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากในชิลีสำหรับดาราจักรที่อยู่ห่างไกลมากกว่า 100 แห่ง ซึ่งบางส่วนมองว่าอยู่ห่างจากบิ๊กแบงเพียงไม่กี่พันล้านปี 13.8 พันล้านปีก่อน
เมื่อความเร็วของดาวฤกษ์ลดน้อยลงเมื่อดาวอยู่ห่างจากศูนย์กลางกาแลคซีของพวกมันมากขึ้น กล่าวกันว่าเส้นโค้งการโคจรนั้นตกลงไปตามระยะทาง Genzel จากสถาบัน Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics ในเมือง Garching ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “ข้อมูลบ่งชี้อย่างชัดเจนว่าเส้นโค้งที่ตกลงมานั้นเป็นเรื่องปกติในประชากรดาราจักรยุคแรกนี้
ในเอกสาร ผู้เขียนได้ให้คำอธิบายที่เป็นไปได้หลายประการ
สำหรับเส้นโค้งการหมุนที่ตกลงมา แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่าข้อใดถูกต้อง นักดาราศาสตร์ของ UCLA อลิซ แชปลีย์ ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว ผลที่ได้ “เผยให้เห็นว่าเราไม่เข้าใจรายละเอียดทั้งหมดว่าดิสก์ [กาแล็กซี่] ก่อตัวอย่างไรในเอกภพยุคแรก”
Genzel และเพื่อนร่วมงานแนะนำว่าเส้นโค้งการหมุนหลุดเนื่องจากกระแสก๊าซที่ปั่นป่วนทำให้วัสดุเข้าสู่บริเวณด้านในของกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลกันมากขึ้น ก๊าซจะสะสมอยู่ที่นั่น ในขณะที่สสารมืดถูกทิ้งไว้ที่ชานเมือง การระเบิดของดวงดาวและลมที่ไหลจากหลุมดำอาจดึงสสารมืดออกจากบริเวณด้านในของดาราจักร หรือสสารมืดอาจมีการกระจายในระดับหลายแสนปีแสง ในขณะที่ก๊าซและดาวฤกษ์ในดาราจักรยุคแรกเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กันในระดับหนึ่งหมื่นปีแสงเท่านั้น Genzel กล่าว ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงสามารถตรวจจับก๊าซได้ แต่ไม่ใช่สสารมืด
“สสารมืดต้องอยู่ที่นั่น” Genzel กล่าว “หากไม่มีมัน ก็ไม่มีกาแล็กซีและไม่มี ‘เรา’ ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องเข้าใจธรรมชาติและการกระจายตัวของมันเพื่ออธิบายสิ่งที่เราเห็นในจักรวาล”
แบบจำลองการก่อตัวของดาราจักรในปัจจุบันแนะนำว่าสสารมืดและสสารธรรมดาผสมกันในเอกภพยุคแรก ดังนั้นสสารมืดควรดึงสสารธรรมดา ส่งผลให้เกิดเส้นโค้งการหมุนที่แบน — ไม่ตก — สำหรับกาแลคซีในระยะทางที่ Genzel และเพื่อนร่วมงานสังเกต “เราจำเป็นต้องเข้าใจว่าฟิสิกส์ใดที่จำเป็นสำหรับการจำลองให้ตรงกับการสังเกต” แชปลีย์กล่าว
Genzel ตั้งข้อสังเกตว่าวิธีที่ก๊าซและดาวเคลื่อนที่ในกาแลคซีไกลโพ้นนั้นคล้ายคลึงกับวิธีที่ก๊าซและดาวเคลื่อนที่ในดาราจักรวงรีที่อยู่ใกล้เคียง ดังนั้น เขาจึงแนะนำว่า ดาราจักรที่อยู่ห่างไกลที่เป็นกลุ่มก้อนและไม่สม่ำเสมอที่ทีมศึกษาอาจเป็นต้นกำเนิดของดาราจักรวงรีในเอกภพท้องถิ่น
credit : pennsylvaniachatroom.net performancebasedfinancing.org photosbykoolkat.com pillssearch.net plusenplus.net
