Umění konceptu temné hmoty.
Mezinárodní tým astronomů vedený výzkumníky z Nizozemska nenašel v galaxii AGC 114905 žádnou stopu temné hmoty, přestože provedl podrobná měření po dobu čtyřiceti hodin pomocí nejnovějších dalekohledů. Své poznatky budou prezentovat v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti.
Když Pavel Mancera Piña (University of Groningen a Astron, Nizozemsko) a jeho kolegové objevili Šest galaxií s malou nebo žádnou temnou hmotou, bylo jim řečeno „Změřte znovu, uvidíte, že kolem vaší galaxie bude temná hmota.“ Po čtyřiceti hodinách podrobného pozorování pomocí Very Large Array (VLA) v Novém Mexiku (USA) však důkazy o existenci galaxie bez temné hmoty zesílily.
Dotyčná galaxie, AGC 114905, je asi 250 milionů světelných let daleko. Název „trpasličí galaxie“, klasifikovaný jako vysoce difúzní trpasličí galaxie, odkazuje spíše na její svítivost než na její velikost. Velikost galaxie je velikostí naší galaxie mléčná dráha Obsahuje ale tisíckrát méně hvězd. Převládající myšlenka je, že všechny galaxie a jistě i vysoce difuzní trpasličí galaxie mohou existovat pouze tehdy, jsou-li drženy pohromadě temnou hmotou.
Galaxie AGC 114905. Hvězdná emise z galaxie je zobrazena modře. Zelená oblaka ukazují neutrální plynný vodík. Zdá se, že galaxie neobsahuje žádnou temnou hmotu, a to ani po 40 hodinách podrobného měření nejnovějšími dalekohledy. Kredit: Javier Román & Pavel Mancera Piña
Výzkumníci shromáždili data o rotaci plynu AGC 114905 po dobu 40 hodin od července do října 2020 pomocí dalekohledu VLA. Dále vytvořili graf znázorňující vzdálenost plynu od středu galaxie na ose x a rychlost rotace plynu na ose y. Jedná se o standardní metodu pro detekci přítomnosti temné hmoty. Graf ukazuje, že pohyby plynu AGC 114905 lze zcela vysvětlit pouze obyčejnou hmotou.
„To jsme si samozřejmě mysleli a v co jsme doufali, protože to potvrzuje naše předchozí měření,“ říká Pavel Mancera Piña. „Problémem však nyní je, že teorie předpovídá, že by v AGC 114905 měla být temná hmota, ale naše pozorování tvrdí, že tomu tak není. Ve skutečnosti se rozdíl mezi teorií a pozorováním zvětšuje.“
Ve svých vědeckých publikacích badatelé jedno po druhém uvádějí možná vysvětlení nedostatku temné hmoty. Například AGC 114905 mohla být zbavena temné hmoty velkými blízkými galaxiemi. Mancera Peña: „Ale nikdo není. V rámci nejslavnější galaktické formace, takzvaného modelu studené temné hmoty, budeme muset zavést extrémní hodnoty parametrů daleko za obvyklým rozsahem. Také s modifikovanou newtonovskou dynamikou, alternativou teorie studené temné hmoty, nemůžeme znovu vytvořit produkující pohyby plynu v galaxii.“
Podle vědců existuje ještě jeden předpoklad, který by mohl jejich závěry změnit. Toto je odhadovaný úhel, ze kterého si myslí, že pozorují galaxii. „Ale tento úhel se musí výrazně odchýlit od našeho odhadu, než bude znovu místo pro temnou hmotu,“ říká spoluautor Tom Osterloo (ASTRON).
Mezitím výzkumníci podrobně zkoumají druhou, vysoce difuzní trpasličí galaxii. Pokud v té galaxii už nikdy nezaznamenáte ani stopu temné hmoty, stav temné hmoty ubohé galaxie ještě posílí.
Výzkum Mancery Peñy a kolegů nebyl ojedinělým případem. Dříve například holandsko-americký Peter van Dokkum (univerzita Yale, USA) Najděte soubor Galaxie s téměř žádnou temnou hmotou. Techniky a měření Mancera Piña a kolegů jsou robustnější.
Reference: „No Need for Dark Matter: The Resolving Kinetics of a Superspreading Galaxy AGC 114905“ Autor Pavel E. Mancera Peña, Filippo Fraternali, Tom Osterlo, Elizabeth A. K. Adams, Kyle A. Amman a Lucas Lissman, Čeká na recenzi, Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti.
arXiv: 2112.00017
