สสารมืด ... หากมองไม่เห็นเราจะรู้ได้อย่างไรว่าอยู่ที่นั่น หากไม่ได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงเราก็คงไม่ทำเช่นนั้น แต่มันทำงานอย่างไรและกระจายอย่างไรในหนึ่งใน cryptograms ที่ใหญ่ที่สุดของทั้งหมด แม้จะมีงานวิจัยใหม่ดูเหมือนว่าจะมีคำถามมากกว่าคำตอบ!
“ หลังจากเสร็จสิ้นการศึกษาครั้งนี้เรารู้เรื่องสสารมืดน้อยกว่าที่เราเคยทำมาก่อน” แมตต์วอล์คเกอร์ผู้เขียนฮับเบิลเพื่อนที่ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนกล่าว
เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าจักรวาลของเราประกอบด้วยสสารมืดและพลังงานมืดเป็นส่วนใหญ่ ในอดีตนั้นถือว่าเป็น "เย็น" อนุภาคแปลกใหม่โอฬารที่รวมตัวกันผ่านความโน้มถ่วง ขณะที่พวกมันวิวัฒนาการสสารมืดเหล่านี้“ กระจุก” แล้วดึงดูดสสาร“ ปกติ” ซึ่งก่อตัวเป็นโครงสร้างกาแลคซียุคปัจจุบัน นักดาราศาสตร์ได้จำลองกระบวนการเติบโตนี้ซึ่งสรุปว่าศูนย์กาแลคซีควรหนาแน่นด้วยสสารมืดผ่านแบบจำลองคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตามโมเดลเหล่านี้ไม่สอดคล้องกับข้อค้นพบ ด้วยการวัดกาแลคซีแคระสองแห่งนักวิทยาศาสตร์ได้พบการกระจายตัวแบบสม่ำเสมอ
“ การตรวจสอบของเราขัดแย้งกับการทำนายพื้นฐานเกี่ยวกับโครงสร้างของสสารมืดเย็นในกาแลคซีแคระ เว้นแต่นักทฤษฎีจะสามารถปรับเปลี่ยนการทำนายสสารมืดที่เย็นจัดนั้นไม่สอดคล้องกับข้อมูลเชิงสังเกตการณ์ของเราได้” วอล์คเกอร์กล่าว
ทำไมต้องศึกษาแคระแทนที่จะเป็นเกลียว ในกรณีนี้กาแลคซีแคระเป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบเนื่องจากมีองค์ประกอบของสสารมืด 99% และดาว 1% วอล์คเกอร์และผู้เขียนร่วมของเขา Jorge Penarrubia (มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, สหราชอาณาจักร) เลือกตัวแทนใกล้เคียงสองคนคือคนแคระ Fornax และ Sculptor เพื่อศึกษา ในการเปรียบเทียบกับทางช้างเผือกของดาวฤกษ์ประมาณ 400 พันล้านดวงคู่นี้จะเฉลี่ยประมาณ 10 ล้านดวงแทน สิ่งนี้ทำให้ทีมสามารถเก็บตัวอย่างครอบคลุมประมาณ 1,500-2,400 ดวงสำหรับตำแหน่งสถานที่ความเร็วและองค์ประกอบทางเคมีพื้นฐาน แต่ถึงแม้จะมีจำนวนลดลงการบัญชีประเภทนี้ก็ไม่ง่ายนัก
“ ดาวในกาแลคซีแคระจับกลุ่มเหมือนผึ้งในรังผึ้งแทนที่จะเคลื่อนที่ในวงโคจรกลมที่สวยงามเหมือนกาแล็กซี่กังหัน” เพนาร์รูเบียอธิบาย “ นั่นทำให้การท้าทายมากขึ้นในการพิจารณาการกระจายสสารมืด”
สิ่งที่ทีมพบนั้นค่อนข้างน่าแปลกใจ ตามเทคนิคการสร้างแบบจำลองสสารมืดควรมีกระจุกที่แกนกลาง แต่พวกเขาพบว่ามันกระจายอย่างสม่ำเสมอในระยะทางที่วัดเป็นเวลาหลายร้อยปีแสง
“ ถ้ากาแลคซีแคระเป็นลูกพีชแบบจำลองทางดาราศาสตร์มาตรฐานบอกว่าเราควรจะหา 'หลุม' สสารมืดที่ใจกลาง กาแลคซีแคระสองแห่งแรกที่เราศึกษากลับเป็นเหมือนลูกพีชที่ไม่มีหลุมเลย” Penarrubia กล่าว
มีสมมติฐานว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารปกติกับสสารมืดอาจเป็นสาเหตุของการแพร่กระจาย แต่การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์บอกว่ามันไม่ควรเกิดขึ้นกับดาวแคระ แบบสอบถามใหม่เพื่อการค้นพบใหม่? ใช่. การเปิดเผยนี้อาจบ่งบอกว่าสสารมืดนั้นไม่“ เย็น” เสมอไปและมันอาจได้รับผลกระทบจากสสารปกติด้วยวิธีที่ไม่คาดคิด
แหล่งที่มาของเรื่องดั้งเดิม: ศูนย์ข่าวดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด สำหรับการอ่านเพิ่มเติม: วิธีการวัด (ความชัน) โปรไฟล์มวลของกาแลคซีทรงกลมแคระ
