Πέμπτη, 29 Μαρτίου 2018

Το διαστημικό Τηλεσκόπιο Χάμπλ ανακαλύπτει τον πρώτο γαλαξία στο Σύμπαν ο οποίος ΔΕΝ έχει σκοτεινή ύλη [HEIC1806]

Μια διεθνής ομάδα ερευνητών που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ της NASA / ESA και αρκετά άλλα επίγεια αστεροσκοπεία ανακάλυψαν για πρώτη φορά έναν γαλαξία στην κοσμική μας γειτονιά μας, ο οποίος στερείται - αν όχι ολοκληρωτικά - από σκοτεινή του ύλη. Η ανακάλυψη αυτή του γαλαξία NGC 1052-DF2 προκαλεί σήμερα αποδεκτές θεωρίες σχετικά με τον σχηματισμό των γαλαξιών, παρέχοντας νέες γνώσεις για τη φύση της σκοτεινής ύλης. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature.

Ο γαλαξίας "φάντασμα" ο οποίος στερείται σκοτεινής ύλης. 
Εικόνα: NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University)

Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ, καθώς  και αρκετά επίγεια παρατηρητήρια, έχουν ανακαλύψει ένα μοναδικό αστρονομικό αντικείμενο: έναν γαλαξία που φαίνεται ότι δεν περιέχει σχεδόν καθόλου σκοτεινή ύλη [1]. Το ΔΤ Χάμπλ βοήθησε ώστε να επιβεβαιωθεί με ακρίβεια η απόσταση του γαλαξία  NGC 1052-DF2,η οποία είναι 65 εκατομμύρια έτη φωτός, καθώς και να καθοριστεί το μέγεθος και η φωτεινότητα του. Με βάση αυτά τα στοιχεία, η ομάδα ανακάλυψε ότι ο γαλαξίας NGC 1052-DF2 είναι μεγαλύτερος από τον Γαλαξία μας, αλλά περιέχει περίπου 250 φορές λιγότερα αστέρια, γεγονός που τον κατατάσσει ως έναν εξαιρετικά διάχυτο γαλαξία.

"Έχω περάσει μια ώρα απλά κοιτάζοντας αυτή την εικόνα", λέει ο Pieter van Dokkum από το Πανεπιστήμιο του Yale, καθώς θυμάται για πρώτη φορά την εικόνα από το ΔΤ Χάμπλ του γαλαξία NGC 1052-DF2. "Αυτό το ...πράγμα είναι εκπληκτικό: μια γιγαντιαία κηλίδα τόσο αραιή που μπορείτε να δείτε τους γαλαξίες που βρίσκονται πίσω της. Είναι κυριολεκτικά ένας διαφανής γαλαξίας".

Περαιτέρω μετρήσεις των δυναμικών ιδιοτήτων σε δέκα σφαιρωτά σμήνη γύρω από τον γαλαξία επέτρεψαν στην ομάδα να συμπεράνει μια ανεξάρτητη τιμή της μάζας των γαλαξιών. Αυτή η μάζα είναι συγκρίσιμη με τη μάζα των αστεριών στον γαλαξία, οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι ο γαλαξίας NGC 1052-DF2 περιέχει τουλάχιστον 400 φορές λιγότερη σκοτεινή ύλη από ότι οι αστρονόμοι προβλέπουν για έναν γαλαξία της μάζας του και ενδεχομένως και καθόλου [2]. Αυτή η ανακάλυψη είναι απρόβλεπτη από τις τρέχουσες θεωρίες σχετικά με τη διανομή της σκοτεινής ύλης και την επίδρασή της στον σχηματισμό των γαλαξιών.

"Η σκοτεινή ύλη πιστεύεται ότι είναι αναπόσπαστο κομμάτι όλων των γαλαξιών - η ...κόλλα που τα συγκρατεί και η υποκείμενη ¨σκαλωσιά¨ πάνω στη οποία είναι χτισμένοι", εξηγεί ο συν συγγραφέας Allison Merritt από το Πανεπιστήμιο Yale και του Ινστιτούτο Αστρονομίας Max Planck . Και ο van Dokkum προσθέτει: " Αυτή η αόρατη, μυστηριώδης ουσία είναι μακράν η πιο κυρίαρχη όψη του κάθε γαλαξία. Η εύρεση ενός γαλαξία χωρίς καθόλου σκοτεινή ύλη είναι εντελώς απροσδόκητη · αμφισβητεί τα καθιερωμένα πρότυπα για το πώς λειτουργούν οι γαλαξίες».

Ο Merritt παρατηρεί: "Δεν υπάρχει καμία θεωρία που να προβλέπει αυτούς τους τύπους γαλαξιών - το πώς πραγματικά μπορούμε να κατανοήσουμε το σχηματισμό ενός από αυτά τα αντικείμενα μας είναι εντελώς άγνωστο."

Παρόλα αυτά στερείται λογικής το να υπάρχει ένας γαλαξίας χωρίς σκοτεινή ύλη, ο οποίος αρνείται θεωρίες που προσπαθούν να εξηγήσουν το Σύμπαν χωρίς η σκοτεινή ύλη να αποτελεί μέρος του . [3]: Η ανακάλυψη του γαλαξία NGC 1052-DF2 αποδεικνύει ότι η σκοτεινή ύλη είναι κατά κάποιο τρόπο διαχωρίσιμη από τους γαλαξίες. Αυτό αναμένεται μόνο αν η σκοτεινή ύλη δεσμεύεται με την συνηθισμένη ύλη μόνο με τη βαρύτητα.

Εν τω μεταξύ, οι ερευνητές έχουν ήδη κάποιες ιδέες για το πώς να εξηγήσουν τη σκοτεινή ύλη που λείπει από τον γαλαξία  NGC 1052-DF2. Μήπως ένα κατακλυσμιαίο γεγονός όπως η γέννηση ενός πλήθους από τεράστια αστέρια σάρωσαν όλο το αέριο και τη σκοτεινή ύλη; Ή μήπως η ανάπτυξη του κοντινού μαζικού ελλειπτικού γαλαξία NGC 1052 πριν από δισεκατομμύρια χρόνια παίζει ρόλο στην έλλειψη σκοτεινής ύλης του γαλαξία NGC 1052-DF2;

Αυτές οι ιδέες, ωστόσο, δεν εξηγούν πώς σχηματίστηκε αυτός ο γαλαξίας. Για να βρουν μια ικανοποιητική εξήγηση, η ομάδα ήδη " κυνηγάει"  περισσότερους γαλαξίες που έχουν έλλειψη σκοτεινής ύλης καθώς αναλύουν εικόνες από το ΔΤ Χάμπλ σε 23 εξαιρετικά αμυδρούς γαλαξίες - τρεις από τους οποίους φαίνεται να είναι παρόμοιοι με τον γαλαξία NGC 1052-DF2.

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

 [1] Ο γαλαξίας ανακαλύφθηκε με τη συστοιχία Dragonfly Telephoto Array (DFA) και επίσης παρατηρήθηκε από το πρόγραμμα Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Εκτός από το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ της NASA / ESA, το Παρατηρητήριο Gemini και το Observatory Keck χρησιμοποιήθηκαν επίσης για να μελετήσουν λεπτομερέστερα το αντικείμενο.

[2] Από το 1984 οι αστρονόμοι έχουν επικαλεσθεί τον όρο σκοτεινή ύλη για να εξηγήσουν γιατί οι γαλαξίες δεν διασκορπίζονται στο διάστημα, δεδομένης της ταχύτητας με την οποία κινούνται τα αστέρια μέσα τους .Σύμφωνα με τον Δεύτερο Νόμο του Κέπλερ οι ταχύτητες περιστροφής των αστεριών θα πρέπει να μειώνονται ανάλογα από την απόσταση τους από το κέντρο ενός γαλαξία. Αυτό όμως δεν παρατηρείται.

[3] Η θεωρία που λέγεται " Τροποποιημένη Νευτώνεια Δυναμική"  (MOND - Modified Newtonian Dynamics) - υποδηλώνει ότι τα φαινόμενα που συνήθως αποδίδονται στη σκοτεινή ύλη μπορούν να εξηγηθούν τροποποιώντας τους νόμους της βαρύτητας. Το αποτέλεσμα θα ήταν ότι μια " υπογραφή" που αποδίδεται συνήθως στη σκοτεινή ύλη θα πρέπει πάντα να ανιχνεύεται, και αυτό, είναι μια αναπόφευκτη συνέπεια της παρουσίας της συνηθισμένης ύλης.


Τα αποτελέσματα των ερευνών δημοσιεύτηκαν σε μια εργασία με τίτλο  "A galaxy lacking dark matter"  στο περιοδικό Nature.

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy