کهکشانی که ماده‌ی تاریک ندارد کشف شد

کرونوس – یک گروه بین‌المللی از اخترشناسان کهکشانی را کشف کرده‌اند که در آن ماده‌ی تاریک وجود ندارد؛ ماده‌ای فرضی و مرموز که مقدار آن در جهان بسیار بیش از ماده‌ی معمولی است.

این کشف که جزئیات آن در Nature منتشر شده است، بسیار مهم می‌باشد. ماده‌ی تاریک بهترین فرضیه‌ای است که توزیع کهکشان‌ها و رفتار آن‌ها را توضیح می‌دهد. پیدا شدن کهکشانی که ماده‌ی تاریک نداشته باشد این فرضیه را زیر سؤال می‌برد. ما فکر می‌کردیم کهکشان‌ها درون حباب یا هاله‌ای از ماده‌ی تاریک شکل می‌گیرند، اما حالا به نظر می‌رسد که دست‌کم یک استثنا در این مورد وجود دارد.

پروفسور پیتر فون دوکوم از دانشگاه ییل گفت: «این موضوع یکی از ویژگی‌های ماده‌ی تاریک را مشخص می‌کند که ما نمی‌دانستیم. این که ماده‌ی تاریک می‌تواند از کهکشان جدا شود. قبلاً هر جایی کهکشانی دیده می‌شد، ماده‌ی تاریک هم وجود داشت. این به معنی وجود جفتی ماده‌ی تاریک و کهکشان در کنار هم بود. ماده‌ی تاریک مانند داربستی است که کل ساختمان جهان بر پایه‌ی آن بنا شده. کهکشان‌ها مانند کفی بر روی دریای ماده‌ی تاریک در نوسان هستند.»

این شیء که با نام NGC1052-DF2 شناخته شده است نخستین بار توسط رصدخانه‌ی Dragonfly Telephoto Array که برای تشخیص اجسام بسیار کم‌نور به کار گرفته می‌شود به عنوان یک کهکشان خاص کشف شد. گروه اخترشناسان با استفاده از تکنیک‌های خاصی متوجه شدند که جرم این کهکشان با جرم ستاره‌های داخلش برابر است.

گروه سپس یافته‌های خود را با تلسکوپ هابل مقایسه کردند. این تلسکوپ جسمی بسیار عجیب را به آنان نشان داد که با این که تقریباً هم‌اندازه‌ی کهکشان راه شیری است (با عرض ۱۰۰۰۰۰ سال نوری) اما ۲۰۰ بار کمتر از کهکشان ما ستاره دارد و بایستی ۴۰۰ برابر بیش از مقدار فعلی ماده‌ی تاریک داشته باشد.

پروفسور فون دوکوم توضیح داد: «یافتن یک کهکشان بدون ماده‌ی تاریک سؤال‌برانگیز است. چرا چنین است؟ آیا ماده‌ی تاریک در ابتدای شکل‌گیری کیهان به شکلی غیر از آن‌چه ما می‌شناسیم فشرده شده است؟ آیا ممکن است به این دلیل باشد که ما در مورد رفتار ماده‌ی تاریک در کهکشان‌هایی با جرم کمتر چیزی نمی‌دانیم؟ یا این جسم صرفاً یک جسم بسیار عجیب است که شکل‌گیری آن خیلی به ندرت اتفاق می‌افتد؟ ما هنوز پاسخ به این سؤالات را نمی‌دانیم و نمی‌دانیم ممکن است چند کهکشان دیگر با این وضعیت وجود داشته باشند…. ما هنوز نظریه‌ی مناسبی برای توجیه نحوه‌ی شکل‌گیری این کهکشان خاص نداریم. دانشمندان باید مدل‌هایی را پیشنهاد دهند که شکل‌گیری کهکشان‌هایی از این دست را بدون دخالت ماده‌ی تاریک توضیح دهند.»

ماده‌ی تاریک یکی از نظریه‌های محبوب دانشمندان برای توجیه کیهان است، ولی تعداد نظریه‌های رقیب مشابه آن بسیار زیاد است. بر اساس برخی از این نظریه‌ها، ماده‌ی تاریک به این دلیل دیده می‌شود که مدل‌های گرانشی ما چیزی کم دارند. طبق ادعای این مدل‌ها، قانون گرانش در فواصل بسیار دور به شیوه‌ای متفاوت از زمین عمل می‌کنند و بدین دلیل محاسبه‌ی آن‌ها از زمین ممکن نیست.

پروفسور فون دوکوم معتقد است که عدم پیدا شدن ماده‌ی تاریک در این کهکشان خط بطلانی است بر روی همه‌ی نظریه‌ها و فرضیه‌هایی از این دست. واقعیت این است که وقتی ماده‌ی تاریک در جایی دیده نمی‌شود، بدین معناست که در جاهای دیگر وجود دارد و نوعی ماده است.