ดาราศาสตร์มีชื่อเสียงในการตั้งคำถามมากกว่าคำตอบ สังเกตว่าสสารส่วนใหญ่มองไม่เห็น
แม้ว่านักดาราศาสตร์ได้รวบรวมหลักฐานมากมายว่าสสารมืดนั้นสร้างขึ้นประมาณร้อยละ 84 ของสสารในจักรวาล - ให้คำอธิบายที่ตรงไปตรงมาสำหรับการหมุนของกาแลคซีแต่ละแห่งการเคลื่อนที่ของกระจุกกาแลคซีไกลโพ้น
ตอนนี้นักดาราศาสตร์ชาวออสเตรเลียคิดว่ามีสสารมืดเพียงครึ่งเดียวในทางช้างเผือกตามที่คิดไว้ก่อนหน้านี้
ในปี 1933 Fritz Zwicky นักดาราศาสตร์ชาวสวิสได้สำรวจกลุ่ม Coma ซึ่งเป็นกระจุกกาแลคซีประมาณ 320 ล้านปีแสงและเกือบ 2 ปีแสงข้ามและพบว่ามันเคลื่อนที่เร็วเกินไป มีเพียงเรื่องที่มองเห็นได้ไม่เพียงพอที่จะจับกระจุกกาแลคซีเข้าด้วยกัน
Zwicky ตัดสินใจว่าจะต้องมีส่วนผสมที่ซ่อนเร้นหรือที่เรียกว่า dunkle Materie หรือสสารมืดที่ทำให้การเคลื่อนที่ของกาแลคซีเหล่านี้มีขนาดใหญ่มาก
จากนั้นในปี 1978 เวรารูบินนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันได้ดูกาแลคซีเดี่ยว นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่ากาแลคซีส่วนใหญ่หมุนเหมือนระบบสุริยะของเราโดยดาวเคราะห์ชั้นนอกหมุนรอบตัวช้ากว่าดาวเคราะห์ชั้นใน การโต้เถียงนี้สอดคล้องกับกฎของนิวตันและสมมติฐานที่ว่ามวลส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในใจกลาง
แต่รูบินพบว่ากาแลคซีหมุนรอบตัวไม่เหมือนระบบสุริยะของเรา ดาวชั้นนอกไม่หมุนช้ากว่าดาวชั้นใน แต่ก็เร็วเหมือนกัน จะต้องมีสสารมืดในเขตรอบนอกของกาแลคซีทุกแห่ง
ตอนนี้นักดาราศาสตร์ Prajwal Kafle จากมหาวิทยาลัยเวสเทิร์นออสเตรเลียและเพื่อนร่วมงานของเขาได้สังเกตความเร็วของดาวฤกษ์อีกครั้งในเขตนอกกาแลคซีของเราทางช้างเผือก แต่เขาก็ทำรายละเอียดได้ดีกว่าประมาณการครั้งก่อนมาก
จากความเร็วของดาวมันค่อนข้างง่ายในการคำนวณมวลภายใน สมการง่าย ๆ ด้านล่างแสดงให้เห็นว่ามวลภายใน (M) เท่ากับระยะทางที่ดาวฤกษ์มาจากใจกลางกาแลคซี (R) คูณด้วยความเร็ว (V) กำลังสองของมันทั้งหมดหารด้วยค่าคงตัวโน้มถ่วง (G):
Kafle และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้การบัญชีทางฟิสิกส์ของ Messier เพื่อความสะเพร่าของกาแลคซี แต่ประเด็นดังกล่าวมีความเร็วของดาวคุณสามารถคำนวณมวลภายในได้ และด้วยความเร็วหลายดาวคุณจะต้องแม่นยำมากขึ้น ทีมพบว่าสสารมืดในกาแลคซีของเรามีน้ำหนัก 800 พันล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ครึ่งหนึ่งของการประมาณการก่อนหน้านี้
“ ความคิดในปัจจุบันเกี่ยวกับการก่อตัวของกาแลคซีและวิวัฒนาการ…ทำนายว่าน่าจะมีกาแลคซีดาวเทียมขนาดใหญ่จำนวนหนึ่งรอบทางช้างเผือกที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่เราไม่เห็นสิ่งนั้น” Kafle กล่าวในการแถลงข่าว โดยทั่วไปจะเรียกว่าปัญหาดาวเทียมที่หายไปและทำให้นักดาราศาสตร์หลบเลี่ยงไปหลายปี
“ เมื่อคุณใช้การวัดมวลของสสารมืดทฤษฎีของเราทำนายว่ามันควรจะมีกาแลคซีดาวเทียมสามดวงเท่านั้นที่นั่นซึ่งเป็นสิ่งที่เราเห็น เมฆแมกเจลแลนใหญ่, เมฆแมกเจลแลนเล็กและกาแล็กซี่ราศีธนูคนแคระ,” กาเฟลกล่าว
การตรวจวัดใหม่เหล่านี้อาจพิสูจน์ทางช้างเผือกนั้นไม่ใช่นักดาราศาสตร์ชั้นสูงที่คิดไว้ พวกเขายังช่วยอธิบายว่าทำไมมีกาแลคซีดาวเทียมอยู่ในวงโคจรเพียงเล็กน้อย แต่ก่อนอื่นผลที่ได้จะต้องได้รับการยืนยันเมื่อพวกเขายืนหยัดต่อต้านวิธีอื่น ๆ อีกมากมายในการชั่งน้ำหนักสสารมืดในกาแลคซีของเรา
ผลการวิจัยได้ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal และเผยแพร่ทางออนไลน์
