กาแล็กซีใกล้เคียงมีความเข้มข้นของสสารมืดสูงที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบ

ด้วยการวัดมวลของกาแลคซีแคระใกล้เคียงที่เรียกว่า Triangulum II นักดาราศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาได้ตรวจพบว่าสิ่งใดที่อาจเป็นความเข้มข้นสูงสุดของในกาแล็กซีใดๆ ก็ตามที่รู้จัก ด้วยจำนวนดาวที่ค่อนข้างน้อย กาแลคซีจางๆ ขนาดเล็กนี้จึงไม่ใช่วิธีที่ง่ายที่สุดในการสำรวจ แต่ก็ไม่ผิดพลาดว่าอัตราส่วนแสงต่อความมืดของมันผิดปกติเพียงใด

“มวลรวมที่ฉันวัดได้นั้นมากกว่ามวลของจำนวนดาวฤกษ์ทั้งหมดมาก หมายความว่ามีสสารมืดอัดแน่นเป็นตันซึ่งมีส่วนทำให้เกิดมวลรวม”Evan Kirby จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียกล่าว- “อัตราส่วนของสสารมืดต่อสสารส่องสว่างนั้นสูงที่สุดในดาราจักรใดๆ ที่เรารู้จัก หลังจากที่ฉันวัดแล้ว ฉันก็แค่คิดว่า ว้าว”

ค้นพบเมื่อต้นปีนี้ที่ขอบกาแลคซีทางช้างเผือก กาแลคซี Triangulum II มีความส่องสว่างพอๆ กับกาแลคซีที่จางที่สุดในจักรวาลที่เรียกว่าซีกู 1 และมีดาวฤกษ์เพียง 1,000 ดวง หากมองในแง่นั้น ทางช้างเผือกก็มีอยู่รอบๆ100 พันล้านดาว-

ปัญหาของการมีดาวน้อยก็คือ มันทำให้การค้นหาดาวฤกษ์สว่างใหญ่ๆ เป็นเรื่องยาก และนี่คือดาวดวงเดียวเท่านั้นที่เราสามารถตรวจจับได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยกล้องโทรทรรศน์บนพื้นโลก โชคดีที่คุณมีดาวเพียงไม่กี่ดวงเท่านั้นที่จะวัดแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อดาวเหล่านั้น คุณเพียงแค่ต้องเห็นดาวชัดเจนพอที่จะวัดความเร็วของดาวเหล่านั้นได้ เมื่อคุณใช้ความเร็วของดวงดาวเพื่อหาแรงโน้มถ่วงที่พวกมันกำลังเผชิญอยู่ คุณก็จะสามารถระบุมวลของกาแลคซีได้

เคอร์บีพบดาวหกดวงที่กำลังซูมไปรอบๆ ศูนย์กลางของ Triangulum II ซึ่งเป็นกลอุบาย "กาแล็กซีนี้ดูท้าทายมาก"เขาพูด- “ดาวฤกษ์ของมันมีเพียงหกดวงเท่านั้นที่ส่องสว่างพอที่จะมองเห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์เคก”

สำหรับเรา จักรวาลที่เรารู้จักดูเหมือนจะประกอบด้วยดาวเคราะห์ ดวงดาว กาแล็กซี และฝุ่น หิน และก๊าซทุกชนิด แต่ในความเป็นจริง ทุกสิ่งที่มองเห็นได้หรือ 'ปกติ' เป็นสสารคิดเป็นสัดส่วนเพียง 4.9 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น- สสารมืดมีจำนวนมากกว่าอนุภาคของสสารปกติมากกว่า 10 เท่า คิดเป็นร้อยละ 26.8 ของจักรวาล ในขณะที่ดูแลส่วนที่เหลือร้อยละ 68.3

แต่เพียงเพราะสสารมืดและพลังงานมืดประกอบเป็นส่วนใหญ่ในจักรวาลของเราไม่ได้หมายความว่าเราจะมองเห็นพวกมันได้ นั่นคือสาเหตุที่พวกมันถูกเรียกว่า 'ความมืด' วิธีเดียวที่เรารู้วิธีตรวจจับสสารมืดและพลังงานมืดคือการวัดการมีอยู่ของพวกมันทางอ้อมผ่านอิทธิพลแรงโน้มถ่วงของพวกมันที่มีต่อส่วนประกอบต่างๆ ของกาแลคซี

จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีใครสามารถวัดหรือตรวจจับสัญญาณสสารมืดได้โดยตรง แต่การค้นพบว่า Triangulum II มีความเข้มข้นของสสารมืดสูงที่สุดในกาแลคซีใดๆ ที่เรารู้จักอาจเป็นกุญแจสำคัญในการหาวิธีดำเนินการดังกล่าว

อนุภาคสสารมืดชนิดพิเศษที่เรียกว่า WIMP เป็นที่รู้กันว่าจะทำลายล้างซึ่งกันและกันเมื่อชนกัน และปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดรังสีแกมมาที่สามารถตรวจจับได้โดยใช้อุปกรณ์บนพื้นโลก รังสีแกมมาเหล่านี้อยู่ใกล้ที่สุดเท่าที่เราจะตรวจจับสสารมืดได้โดยตรง แต่ถึงแม้จะคิดว่าพวกมันถูกสร้างขึ้นที่ใดก็ได้ในจักรวาล พวกมันก็ถูกรังสีแกมมาประเภทอื่นกลบอยู่ตลอดเวลา เช่น เหล่านั้นที่ปล่อยออกมาจาก- ซากดาวฤกษ์มวลมากที่ตายแล้ว

นั่นเป็นสาเหตุที่การค้นพบ Triangulum II น่าทึ่งมาก ไม่เพียงแต่ดูเหมือนว่าจะมีความเข้มข้นของสสารมืดสูงสุดเท่าที่ทราบเท่านั้น แต่ข้อเท็จจริงที่ว่ามันมีขนาดเล็กมากและมีดาวน้อยมาก หมายความว่าสัญญาณที่แข่งขันกันดูเหมือนจะไม่เป็นปัญหา มันเงียบมาก นักดาราศาสตร์เรียกมันว่า 'ตาย' ซึ่งหมายความว่ามันค่อนข้างง่ายที่จะตรวจจับรังสีแกมมาที่สร้างสสารมืด ไขว้นิ้วเราจะพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่ในความมืด

การค้นพบของเคอร์บีได้รับการตีพิมพ์ในจดหมายวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์