Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Gemini, Sloan Digital Sky Survey
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบกาแลคซีใกล้เคียงซึ่งมีมวลประมาณเดียวกับทางช้างเผือก แต่มีดาวฤกษ์น้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์
กาแล็กซีนี้สลัวมาก มันหลบเลี่ยงการกักขังมานานหลายทศวรรษ และตอนนี้ทีมงานที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบได้ค้นพบว่าการขาดดาวฤกษ์ของมันไม่ได้ทำให้แยกออกจากกันได้อย่างไร มันประกอบด้วยร้อยละ 99.99-
คาดว่าสสารมืดจะประกอบขึ้นประมาณร้อยละ 27ของมวลและพลังงานทั้งหมดในจักรวาลที่สังเกตได้ และแม้ว่าเราจะตรวจจับแรงโน้มถ่วงของมันได้ แต่ดูเหมือนว่าจะไม่ปล่อยแสงหรือการแผ่รังสีรูปแบบใด ๆ ที่เราสังเกตเห็นได้
แม้จะค้นหามาหลายปี แต่เราไม่รู้ว่าจริงๆ แล้วสสารมืดคืออะไร แต่สสารที่มองไม่เห็นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเสถียรภาพของจักรวาล
กาแล็กซีหมุนด้วยความเร็วเช่นนั้นพวกเขาจะแยกตัวออกจากกันหากสิ่งเดียวที่พยายามยึดพวกเขาไว้ด้วยกันคือแรงโน้มถ่วงของมันเอง มีอย่างอื่นที่จะยึดพวกเขาและส่วนที่เหลือของจักรวาลไว้ด้วยกัน และนักฟิสิกส์คิดว่าคำตอบคือสสารมืดจำนวนมาก
ในความเป็นจริงแล้วแบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยาแสดงให้เห็นว่าในจักรวาลมีสสารมืดอยู่มากมาย ทุกๆ 1 กรัมของอะตอมที่มีอยู่อย่างน้อยห้าครั้งสสารมืดมากขึ้น
ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบกาแล็กซีที่ประกอบด้วยกาแล็กซีเกือบทั้งหมดแล้ว
ชื่อแมลงปอ 44 กาแล็กซีถูกค้นพบย้อนกลับไปในปี 2014เมื่อทีมงานใช้หอดูดาว WM Keck และกล้องโทรทรรศน์ Gemini North ในเมือง Manuakea รัฐฮาวาย พบ 'กาแลคซีปุย' จำนวนมากในภูมิภาคที่เรียกว่าคลัสเตอร์โคม่าห่างออกไปประมาณ 320 ล้านปีแสง
"หากทางช้างเผือกเป็นทะเลดวงดาว กาแล็กซีที่เพิ่งค้นพบเหล่านี้ก็เหมือนกับกลุ่มเมฆ" หนึ่งในนักวิจัย Pieter van Dokkum จากมหาวิทยาลัยเยลกล่าวในขณะนั้น.
“เรากำลังเริ่มสร้างแนวคิดบางอย่างเกี่ยวกับวิธีการที่พวกเขาเกิดมา และเป็นเรื่องน่าทึ่งที่พวกเขารอดชีวิตมาได้”เขาเสริม
“พวกมันถูกพบในบริเวณที่หนาแน่นและรุนแรงในอวกาศซึ่งเต็มไปด้วยสสารมืดและกาแล็กซีที่หมุนวนอยู่รอบๆ ดังนั้นเราจึงคิดว่าพวกมันจะต้องถูกปกปิดด้วย 'เกราะ' สสารมืดที่มองไม่เห็นของมันเอง ซึ่งคอยปกป้องพวกมันจากการจู่โจมในอวกาศนี้”
ตอนนี้ ฟาน ดอกคุมและทีมของเขามีโอกาสทดสอบสมมติฐานของพวกเขา และเมื่อหามวลของแมลงปอ 44 พวกเขาบอกว่าพวกเขามีหลักฐานเพียงพอที่จะชี้ให้เห็นว่าสสารมืดคือกาวที่ยึดสิ่งทั้งหมดนี้ไว้ด้วยกันอย่างแท้จริง
นักวิจัยวัดความเร็วของดวงดาวในแมลงปอ 44 เป็นเวลา 33.5 ชั่วโมงในช่วงหกคืน และใช้ข้อมูลนี้เพื่อคำนวณมวลของกาแลคซีโดยรวม
การเพิ่มขึ้นของความเร็วของวัตถุจะเพิ่มพลังงานจลน์และมวลของวัตถุ ซึ่งหมายถึงยิ่งดาวเหล่านี้ไปเร็วเท่าไรจะเท่ากับกาแล็กซีที่มีมวลมากขึ้น
โดยวัดความเร็วของดาวฤกษ์แมลงปอ 44 ได้ประมาณ 47 กิโลเมตรต่อวินาที ทีมงานคำนวณว่าอยู่รอบๆมีขนาดใหญ่กว่า 1 ล้านล้านเท่ากว่าดวงอาทิตย์ของเรา - หนักเกินกว่าที่ดาวฤกษ์ของมันจะถูกยึดไว้ด้วยกันเพียงลำพัง
“การเคลื่อนที่ของดวงดาวบอกคุณได้ว่ามีสสารมากแค่ไหน”ฟาน ดอกคำ บอกกับเอเวอรี่ ทอมป์สันที่กลศาสตร์ยอดนิยม- "พวกเขาไม่สนใจว่าสสารจะอยู่ในรูปแบบใด พวกเขาแค่บอกคุณว่ามันมีอยู่ตรงนั้น จากการใช้หอดูดาวเคก เราพบว่ามวลที่ระบุโดยการเคลื่อนที่ของดวงดาวมากกว่ามวลในดาวฤกษ์หลายเท่า"
ทีมงานได้คาดการณ์ว่ากาแลคซีจะต้องประกอบด้วยสสารมืดถึง 99.99 เปอร์เซ็นต์จึงจะคงสภาพเดิมได้ ทีมงานจึงได้ค้นพบกาแลคซีที่มืดที่สุดในจักรวาลอย่างเป็นทางการแล้ว
กาแล็กซีมืดที่คล้ายกันในกลุ่มดาวราศีกันย์ถูกระบุเมื่อต้นปีนี้แต่สสารมืดของมันถึง 99.96 เปอร์เซ็นต์เพิ่งถูกเอาชนะไป
แม้ว่าการค้นพบครั้งนี้จะเจ๋ง แต่ก็มีคำถามมากกว่าคำตอบมากมาย ตอนนี้,ผู้สมัครที่มีศักยภาพทุกคนสำหรับสสารมืดไม่สามารถให้หลักฐานเพียงพอที่จะอธิบายว่ามันสร้างมาจากอะไร และจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ กาแลคซีสสารมืดเพียงแห่งเดียวที่เรารู้จักนั้นมีขนาดเล็กมาก
แมลงปอ 44 มีขนาดใหญ่มาก และไม่มีใครรู้ว่ามันใหญ่ขนาดนี้ได้อย่างไร และยังคงใหญ่มาก โดยมีสสารที่มองเห็นได้น้อยมาก แต่อย่างน้อยตอนนี้ตอนนี้เรามีกาแล็กซีที่เต็มไปด้วยสสารมืดให้ศึกษาใช่ไหม?
"มันยากที่จะโต้แย้งกับการสังเกตการณ์ แต่ข้อสรุปจากบทความนี้ขัดแย้งกับความเข้าใจของผมเกี่ยวกับวิธีการก่อตัวกาแลคซี" หนึ่งในทีมนักดาราศาสตร์ Marla Geha จากมหาวิทยาลัยเยล ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการวิจัยบอกนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่-
ฉันหวังว่าวัตถุเหล่านี้ค่อนข้างหายากและ/หรือก่อตัวในสภาพแวดล้อมพิเศษเช่นกระจุกดาราจักรหนาแน่น ไม่เช่นนั้นเราอาจจำเป็นต้องเขียนการกำเนิดดาราจักรใหม่"
งานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ในจดหมายวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์
