สสารมืดยังคงสร้างความสับสนให้กับนักดาราศาสตร์ในขณะที่หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ของนาซ่าแสดงให้เห็นว่ามีการตรวจจับซองสสารมืดขนาดใหญ่รอบกาแลคซีทรงกลมที่แยกได้ การค้นพบนี้ขัดแย้งกับข้อมูลทางแสงที่แนะนำสสารมืดในกาแลคซีที่คล้ายกันและตั้งคำถามเกี่ยวกับวิธีที่กาแลคซีได้รับและรักษาสสารมืดนั้น
กาแลคซีที่สังเกตเห็นหรือที่รู้จักกันในชื่อ NGC 4555 นั้นผิดปกติเนื่องจากเป็นกาแลคซีทรงวงรีที่ค่อนข้างใหญ่ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มหรือกระจุกกาแลคซี ในกระดาษที่จะเผยแพร่ใน 1 พฤศจิกายน 2004 ปัญหาประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์ Royal, Ewan O'Sullivan ของศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนใน Cambridge, MA และ Trevor Ponman ของมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม, สหราชอาณาจักร ใช้ข้อมูลจันทราเพื่อแสดงว่ากาแลคซีนั้นถูกฝังในเมฆก๊าซ 10 ล้านองศาเซลเซียส
เมฆก๊าซร้อนนี้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 400,000 ปีแสงประมาณสองเท่าของกาแลคซีที่มองเห็นได้ จำเป็นต้องมีซองจดหมายขนาดใหญ่หรือรัศมีซึ่งมีสสารมืดเพื่อกักตัวเมฆที่ร้อนแรงไว้กับกาแลคซี มวลรวมของสสารมืดรัศมีประมาณสิบเท่าของมวลรวมของดาวในกาแลคซีและ 300 เท่าของมวลเมฆก๊าซร้อน
หลักฐานที่เพิ่มขึ้นบ่งชี้ว่าสสารมืด - ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับตัวเองและสสาร "ปกติ" เพียงผ่านแรงดึงดูด - เป็นรูปแบบที่โดดเด่นของสสารในจักรวาล ตามทฤษฎี“ สสารมืดเย็น” ที่เป็นที่นิยมสสารมืดประกอบด้วยอนุภาคลึกลับที่หลงเหลือจากเอกภพยุคแรกที่หนาแน่นซึ่งเคลื่อนที่ช้าๆเมื่อกาแลคซีและกระจุกกาแลคซีเริ่มก่อตัว
“ คุณสมบัติที่สังเกตได้ของ NGC 4555 ยืนยันว่ากาแลคซีรูปวงรีสามารถครอบครองสสารมืดได้เองโดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อมของพวกมันเอง” ซัลลิแวนกล่าว “ สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามสำคัญ: อะไรเป็นตัวกำหนดว่ากาแลคซีทรงกลมมีสสารมืดหรือไม่?”
กาแลคซีทรงกลมขนาดใหญ่ส่วนใหญ่นั้นพบในกลุ่มและกระจุกกาแลคซีและมีแนวโน้มว่าจะเกิดจากการรวมตัวของกาแลคซีกังหันสองวง ในสภาพแวดล้อมเช่นนั้นสารสสารมืดสามารถถูกกำจัดออกได้โดยแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงและเติมลงในกาแลคซีอื่นหรือกลุ่มโดยรวม ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะตัดสินว่าสสารดั้งเดิมในกาแลคซีมีสสารมืดมากน้อยเพียงใดและพวกเขาสูญเสียกลุ่มไปมากเพียงใดผ่านการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมของพวกมัน
ความสำคัญของปัญหาสสารมืดที่เกี่ยวข้องกับกาแลคซีทรงวงรีเพิ่มขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากมีรายงานจากทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศนำโดย Aaron Romanowsky แห่งมหาวิทยาลัยนอตติงแฮมสหราชอาณาจักร ทีมนี้พบว่ามีน้อยหากมีหลักฐานสสารมืดในกาแลคซีทรงกลมสามแห่งที่อยู่ใกล้เคียง สองสิ่งนี้อยู่ในกลุ่มกาแลคซีที่หลวมและอีกอันหนึ่งถูกแยกออก ผลลัพธ์ของพวกเขาซึ่งอ้างอิงจากข้อมูลออปติคัลจากกล้องโทรทรรศน์ William Herschel 4.2 เมตรบนเกาะ La Palma ของสเปนนั้นขัดแย้งกับข้อมูล X-ray ใน NGC 4555 อย่างชัดเจนเทคนิคทางแสงที่ใช้ในการค้นหาสสารมืดในกาแลคซีทรงกลมใกล้เคียง ไม่สามารถนำไปใช้กับ NGC 4555 ได้เนื่องจากอยู่ไกลจากโลกมากกว่า 3 เท่า
กาแลคซีทั้งสองที่สังเกตโดย Romanowsky และเพื่อนร่วมงานได้สูญเสียสสารมืดในรัศมีผ่านการโต้ตอบก่อนหน้านี้กับกาแลคซีอื่น ๆ หรือสสารมืดของพวกเขาจะขยายออกไปมากขึ้น ตัวเลือกแรกเป็นไปได้สำหรับกาแลคซีในกลุ่ม แต่ไม่น่าเป็นไปได้มากสำหรับกาแลคซีที่แยกได้ ตัวเลือกที่สองและสามยังคงเปิดอยู่ แต่จะต้องมีการปรับเปลี่ยน - อาจจะเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ - ของทฤษฎีสสารมืดเย็นของการก่อตัวกาแลคซี
“ นี่เป็นคำถามที่ชัดเจนที่ควรได้รับการพิจารณาเพิ่มเติม” โอซุลลิแวนกล่าว “ ดูเหมือนว่าจะต้องมีการทำงานเชิงทฤษฎีและเชิงสังเกตการณ์มากขึ้นเกี่ยวกับกาแลคซีทรงรีก่อนที่จะสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้”
จันทราสังเกต NGC 4555 ด้วย Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) ในเดือนกุมภาพันธ์ 2546 ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของฮันต์สวิลล์มลรัฐอะลาได้จัดการโครงการจันทราสำหรับสำนักงานวิทยาศาสตร์อวกาศของนาซ่าวอชิงตัน Northrop Grumman จากเรดอนโดบีชรัฐแคลิฟอร์เนียเดิมชื่อ TRW, Inc. เป็นผู้รับเหมาพัฒนาชั้นนำสำหรับหอดูดาว หอดูดาวดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมิ ธ โซเนียนควบคุมวิทยาศาสตร์และการบินจากศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราในเคมบริดจ์
ข้อมูลเพิ่มเติมและภาพมีอยู่ที่:
http://chandra.harvard.edu
และ
http://chandra.nasa.gov
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจันทรา
