اختلالات کهکشان کوتوله برای زمین دردسرساز است؟

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، اختلالات در کهکشان‌های کوتوله یکی از نزدیک‌ترین خوشه‌های کهکشانی به زمین به نظریه گرانش متفاوتی اشاره دارد.

کهکشان‌های کوتوله کهکشان‌های کوچک و کم نوری هستند که اغلب در کهکشان‌های بزرگتر یا خوشه‌های کهکشانی یا نزدیک به آن‌ها یافت می‌شوند. در نتیجه، آن‌ها می‌توانند تحت تأثیر اثرات گرانشی همراهان بزرگتر خود قرار بگیرند.

النا آسنسیو، دکترای دکترا، گفت: ما یک روش نوآورانه برای آزمایش مدل استاندارد بر اساس میزان مختل شدن کهکشان‌های کوتوله توسط جزر و مد‌های گرانشی کهکشان‌های بزرگ‌تر نزدیک معرفی می‌کنیم. دانشجوی دانشگاه بن و نویسنده اصلی داستان.

جزر و مد زمانی رخ می‌دهد که گرانش یک جسم به طور متفاوتی مناطق مختلف بدن دیگر را می‌کشد. این جزر و مد در زمین قابل مقایسه است، که زمانی شکل می‌گیرد که ماه کشش قوی تری در سمتی از زمین که رو به ماه است، اعمال می‌کند.

خوشه Fornax خانه جمعیتی غنی از کهکشان‌های کوتوله است. مشاهدات اخیر نشان می‌دهد که تعدادی از این کوتوله‌ها تحریف شده به نظر می‌رسند که گویی محیط خوشه آن‌ها را آشفته کرده است. پاول کروپا، پروفسور دانشگاه بن و دانشگاه چارلز در پراگ، گفت: بر اساس مدل استاندارد، چنین آشفتگی‌هایی در کوتوله‌های فورناکس انتظار نمی‌رود. این به این دلیل است که، طبق مدل استاندارد، هاله‌های ماده تاریک این کوتوله‌ها باید تا حدی از آن‌ها در برابر جزر و مد ایجاد شده توسط خوشه محافظت کند.

دانشمندان میزان مورد انتظار اختلال کوتوله‌ها را که با ویژگی‌های درونی و فاصله آن‌ها از مرکز خوشه قدرتمند گرانشی تعیین می‌شود، بررسی کردند. کهکشان‌های بزرگ با جرم ستاره‌ای کم، و همچنین کهکشان‌های نزدیک به مرکز خوشه، راحت‌تر آشفته یا نابود می‌شوند.

آن‌ها یافته‌ها را با میزان اختلال نشان داده شده در عکس‌های گرفته شده توسط تلسکوپ پیمایش VLT رصدخانه جنوبی اروپا مطابقت دادند.

النا آسنسیو گفت: مقایسه نشان داد که اگر بخواهیم مشاهدات مدل استاندارد را توضیح دهیم، کوتوله‌های فورناکس باید توسط گرانش مرکز خوشه نابود شوند، حتی زمانی که جزر و مدی که در یک کوتوله ایجاد می‌کند شصت و چهار باشد. بار‌ها ضعیف‌تر از جاذبه خود کوتوله.

او گفت که این نه تنها ضد شهودی است، بلکه با مطالعات قبلی نیز در تضاد است، که نشان می‌داد نیروی خارجی مورد نیاز برای برهم زدن کهکشان کوتوله تقریباً با جاذبه خود کوتوله است.

مغایرت با مدل استاندارد

از این، نویسندگان به این نتیجه رسیدند که، در مدل استاندارد، نمی‌توان مورفولوژی مشاهده‌شده کوتوله‌های فورناکس را به روشی خودسازگار توضیح داد. آن‌ها تجزیه و تحلیل را با استفاده از دینامیک میلگرومین (MOND) تکرار کردند. نظریه MOND به جای فرض کردن هاله‌های ماده تاریک در اطراف کهکشان‌ها، اصلاح دینامیک نیوتنی را پیشنهاد می‌کند که به موجب آن گرانش در رژیم شتاب‌های کم افزایش می‌یابد.

دکتر Indranil Banik از دانشگاه سنت اندروز اذعان کرد: «ما مطمئن نبودیم که کهکشان‌های کوتوله بتوانند در محیط شدید یک خوشه کهکشانی در MOND زنده بمانند، به دلیل عدم وجود هاله ماده تاریک محافظ در این مدل. اما نتایج ما یک توافق قابل توجه بین مشاهدات و انتظارات MOND برای سطح آشفتگی کوتوله‌های فورناکس را نشان می‌دهد.

آکو ونهولا از دانشگاه اولو (فنلاند) و استفن میسکه از رصدخانه جنوبی اروپا، نویسندگان مشترک این مقاله، می‌گویند: «اینکه می‌بینیم داده‌هایی که با تلسکوپ پیمایشی VLT به دست آوردیم، چنین آزمایش کاملی از مدل‌های کیهان‌شناسی را امکان‌پذیر می‌کند، هیجان‌انگیز است.

این اولین بار نیست که مطالعه‌ای که تأثیر ماده تاریک را بر دینامیک و تکامل کهکشان‌ها آزمایش می‌کند، به این نتیجه می‌رسد که رصد‌ها زمانی بهتر توضیح داده می‌شوند که آن‌ها توسط ماده تاریک احاطه نشده باشند. «تعداد انتشاراتی که ناسازگاری بین مشاهدات و پارادایم ماده تاریک را نشان می‌دهند، هر سال افزایش می‌یابد.

پاول کروپا، عضو حوزه‌های تحقیقاتی فرا رشته‌ای «مدلینگ» و «ماده» در دانشگاه بن، گفت: زمان آن فرا رسیده است که منابع بیشتری را برای تئوری‌های امیدوارکننده‌تر سرمایه‌گذاری کنیم.

دکتر هونگ‌شنگ ژائو از دانشگاه سنت اندروز افزود: «نتایج ما پیامد‌های عمده‌ای برای فیزیک بنیادی دارد. ما انتظار داریم کوتوله‌های آشفته بیشتری را در خوشه‌های دیگر پیدا کنیم، پیش‌بینی که تیم‌های دیگر باید آن را تأیید کنند.»