เนื้อเรื่องเข้มข้นขึ้นจากการค้นพบครั้งใหญ่ตั้งแต่ต้นปีนี้ซึ่งดูเหมือนจะพิสูจน์การมีอยู่ของกาแลคซีอายุยืนที่ดูเหมือน 'เป็นไปไม่ได้' - ที่ไม่มีเลย-
จากการคำนวณระยะทางใหม่ ดาราจักรดังกล่าวอยู่ใกล้กว่าการวัดเบื้องต้นที่แนะนำมาก สิ่งนี้เปลี่ยนแปลงทั้งมวลของกาแลคซีโดยรวม และสัดส่วนของมวลที่อาจเป็นสสารปกติ
จากการวัดใหม่นี้ มันดูเหมือนกาแล็กซีที่ค่อนข้างธรรมดาจริงๆ
มันถูกเรียกว่า NGC 1052-DF4 (หรือเรียกสั้นๆ ว่า DF4) และเมื่อนักดาราศาสตร์เยลค้นพบ ดูเหมือนว่าจะสนับสนุนการค้นพบก่อนหน้านี้:กาแล็กซีเอ็นจีซี 1052-DF2(หรือ DF2) ซึ่งมีมวลและพลศาสตร์บ่งบอกว่ามันไม่มีสสารมืดเลย
แต่เมื่อเดือนที่แล้ว ทีมนักดาราศาสตร์อีกทีมหนึ่งทิ้งระเบิด พวกเขาก็ทำอย่างนั้นคำนวณระยะทางใหม่ถึง DF2และพบว่ามันอยู่ห่างออกไปไม่ถึง 64 ล้านปีแสง (ประมาณ 20 เมกะพาร์เซก) อย่างที่เคยพบ ค่อนข้างจะอยู่ห่างจากโลกเพียง 42 ล้านปีแสง (13 MPC)
ขณะนี้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Ignacio Trujillo และ Matteo Monelli จาก Instituto de Astrofísica de Canarias ได้ใช้เทคนิคของพวกเขากับ DF4 และได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน ซึ่งปัจจุบันมีอยู่บนเว็บไซต์ arXiv ก่อนการพิมพ์
จากจุดที่เราทุกคนนั่งอยู่ DF4 ดูเหมือนจะไม่อยู่ห่างออกไป 20 Mpc แต่เพียง 14.2 Mpc
ทรูจิลโลบอกเราว่าการค้นพบ DF2 ครั้งแรกทำให้เขาสนใจ ไม่ใช่แค่การขาดสสารมืดเท่านั้นที่ทำให้เขาทึ่ง แต่ยังมีกระจุกทรงกลม- เหล่านี้คือกระจุกดาวขนาดใหญ่ที่โคจรรอบใจกลางกาแลคซี และพบเห็นได้ในกาแลคซีทุกประเภท
“กาแลคซีทั้งหมดที่เรารู้จัก ดังนั้นกาแลคซีของเรา กาแล็กซีแอนโดรเมดา กาแล็กซีแคระ และอื่นๆ จึงมีประชากรกระจุกดาวทรงกลมที่เหมือนกันไม่มากก็น้อย” ทรูฮีลโลบอกกับ ScienceAlert
แต่กระจุกดาวทรงกลมของ DF2 มีขนาดใหญ่อย่างไม่น่าเชื่อและสว่างมากอย่างไม่น่าเชื่อ “สว่างมาก” เขากล่าวเสริม “โดยพื้นฐานแล้วพวกมันไม่มีคู่เหมือนในกาแลคซีที่เหลือทั้งหมดที่เรารู้จัก”
ดังนั้น เขาจึงคำนวณอย่างรวดเร็วว่า กระจุกดาวทรงกลมของ DF2 จะต้องอยู่ห่างจากเท่าใดจึงจะมีความสว่างปกติ และไซส์ปกติมีระยะห่างเท่าไร? ในการคำนวณแยกกันสองครั้ง ระยะทางนั้นคือ 13 Mpc
ขั้นตอนต่อไปคือการวัดระยะทาง- เมื่อใช้วิธีการวัดที่แตกต่างกันห้าวิธี ตัวเลขนี้ก็กลายเป็น... 13 Mpc
“จากนั้นพวกเขาก็รายงานเรื่องที่รุนแรงยิ่งกว่านั้นอีก” ทรูจิลโลกล่าว “มันดึงดูดความสนใจของฉันว่ามันอยู่ในขอบเขตการมองเห็นเดียวกันทุกประการ ฉันเลยบอกว่า โอ้ บางทีพวกเขาอาจทำผิดพลาดแบบเดียวกันเป๊ะๆ เลย”
ดังนั้น ทีมของทรูจิลโลจึงผ่านกระบวนการนี้อีกครั้ง และอีกครั้งที่พวกเขาได้เข้าใกล้มากขึ้น
ทรูจิลโลเชื่อว่าปัญหาคือกาแลคซีทั้งสองมีขนาดเล็ก แต่การสอบเทียบการวัดระยะทางที่ทีมเยลใช้นั้นขึ้นอยู่กับกาแลคซีมวลมาก และไม่เหมาะกับ DF2 และ DF4
นอกจากนี้ ทีมของทรูจิลโลยังพบว่าในขอบเขตการมองเห็นนั้น มีกาแลคซีสองกลุ่ม
หนึ่งในนั้นอยู่ที่ระยะทางประมาณ 20 Mpc นี่คือกลุ่มที่ DF2 และ DF4 เดิมคิดว่าเป็นสมาชิกอยู่ แต่อีกอันก็อยู่ใกล้กว่า อยู่ที่ 13.5 Mpc เป็นไปได้ว่ากาแลคซีทั้งสองอยู่ผิดกลุ่ม
(โมเนลลีและทรูจิลโล, arXiv, 2019)
ระยะห่างที่ใกล้กว่านี้หมายความว่ากาแลคซีทั้งสองจะมีมวลน้อยกว่า และสัดส่วนของสสารปกติภายในสิ่งที่เรามองเห็น เช่น ดวงดาวและก๊าซ จะมีน้อยกว่า
ในกาแลคซีส่วนใหญ่ วัตถุเช่นกระจุกทรงกลมโคจรเร็วกว่าที่ควรจะเป็นโดยพิจารณาจากมวลที่เราตรวจพบได้โดยตรง มวลที่ตรวจไม่พบได้ก่อให้เกิดแรงโน้มถ่วงมากกว่าที่เราจะอธิบายได้ด้วยสสารปกติ มวลที่ตรวจไม่พบนี้คือสิ่งที่เราเรียกว่าสสารมืด
ในระยะไกล ความส่องสว่างของกาแลคซีบ่งบอกว่ามีมวลสสารปกติเพียงพอที่จะสร้างวงโคจรเหล่านั้น จริงๆ แล้ว ทรูจิลโลตั้งข้อสังเกตว่า สำหรับ DF4 มันแปลกยิ่งกว่านั้นอีก มันไปไกลเกินไป
“กาแล็กซีนี้แปลกมาก ถึงขนาดที่มีดาวฤกษ์เพียงดวงเดียว ก็ไม่สามารถอธิบายพลวัตของมันได้” เขากล่าว
“มันต่ำมากเกินจริง ไดนามิกต่ำมาก ความเร็ว และต้องใหญ่กว่าดาวฤกษ์ที่พวกเขาอ้างว่ามี ดังนั้น เพื่อที่จะอธิบายสิ่งที่พวกเขามี พวกเขาต้องการแรงต้านแรงโน้มถ่วงบางอย่าง อะไรบางอย่าง อย่างยิ่ง แปลกประหลาดอย่างยิ่ง"
แต่ความจริงที่ว่ากาแล็กซีอยู่ใกล้เรามากขึ้น กลับช่วยแก้ไขความแปลกประหลาดนี้ได้
นักจักรวาลวิทยาคิดว่ากาแลคซีเริ่มต้นชีวิตด้วยหยดสสารมืด ดังนั้นกาแลคซีที่มีอายุยืนยาวซึ่งไม่มีสิ่งใดเลยจึงจำเป็นต้องมีรูปแบบการกำเนิดกาแลคซีรูปแบบใหม่ การวัดใหม่เหล่านี้ช่วยแก้ปัญหานี้ได้เช่นกัน
จากสองทางเลือก หนึ่งในนั้นคือกาแล็กซีประหลาดคู่หนึ่งที่ทำลายฟิสิกส์และจักรวาลวิทยา และอีกทางหนึ่งคือความผิดพลาดของมนุษย์ ความน่าจะเป็นน่าจะไม่ใช่ความแปลกประหลาด แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการแก้ไขทั้งหมดก็ตาม
ในอีกไม่กี่เดือน ข้อมูลกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่ลึกลงไปอีกมากก็จะมีให้ใช้งาน ทำให้ทั้งสองทีมสามารถทบทวนสิ่งที่ค้นพบได้อีกครั้ง
และแม้ว่าทรูจิลโลจะเชื่อว่าการวัดระยะทางที่ทีมเยลทำนั้นไม่ถูกต้องเนื่องจากการสอบเทียบไม่ถูกต้อง เขาก็เชื่อว่ามีความเป็นไปได้ที่จะเกิดความแปลกประหลาดบางอย่าง
“ฉันอยากจะชอบสิ่งนั้นจริงๆ ในท้ายที่สุด กาแลคซีเหล่านี้ก็แปลกประหลาดจริงๆ” ทรูจิลโลกล่าว “เพราะนั่นจะบ่งบอกว่ามีสิ่งใหม่และสิ่งที่ต้องเรียนรู้”
กระดาษได้รับการยอมรับเข้าจดหมายวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์และมีจำหน่ายที่อาร์เอ็กซ์-
