ماده تاریک و مسئله میزان آن در کهکشان‌های اولیه

تیم بین‌المللی تحقیقاتی به سرپرستی راینهارد گنتزل، دانشمند اخترفیزیک اهل آلمان، با استفاده از تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانۀ جنوبی اروپا یا به‌اختصار ایزو (ESO سرواژۀ European Southern Observatory) سرعت چرخش شش کهکشان را که به طور تخمینی ۲/۵ تا ۶ میلیارد سال پس از مهبانگ تشکیل شده‌اند، اندازه‌گیری کردند و با نتایج جدیدی دربارۀ ماهیت مادۀ تاریک مواجه شدند. این اندازه‌گیری‌ها نشان داده است که مادۀ تاریک در این کهکشان‌ها به میزانی که انتظار می‌رفت، وجود ندارد و سرعت چرخش در لبه‌ها در مقایسه با همین نواحی در کهکشان‌های محلی بسیار کمتر است.

چهل و هفت سال پیش، ورا روبین و کنت فورد در مقاله‌ای با اندازه‌گیری سرعت چرخش کهکشان آندرومدا وجود مادۀ تاریک را مطرح کردند. در طی تحقیقات بعدی، نشانه‌های متعددی سازگار با نظریۀ مادۀ تاریک از جمله سرعت چرخش کهکشان‌ها با فاصله گرفتن از مرکز و لنز گرانشی ضعیف و غیره یافت شد. حال، بررسی‌های اخیر بر روی شش کهکشان نشان داده است که بیشتر این کهکشان‌ها در حدود ده میلیارد سال پیش با مادۀ باریونی تشکیل شده‌اند که این در تضاد با کهکشان‌های محلی تشکیل شده در همان بازۀ زمانی است. این احتمالاً نشان‌دهندۀ آن است که مادۀ تاریک در کهکشان‌های اولیه در مقایسه با کهکشان‌های فعلی کمتر تأثیرگذار بوده است.  

محققان برای نتایج متفاوت بدست آمده دلایلی ذکر کردند، از جمله اینکه امکان دارد جریان گازی از شبکۀ کهکشانی دیگر با این کهکشان‌ها ترکیب شده باشد؛ دیگر اینکه دیسک‌های کهکشانی در اوج دورۀ ستاره‌زایی، که در اصطلاح به آن ظهر کیهانی (Cosmic noon) می‌گویند، بررسی شده‌اند و این دیسک‌های اولیه نسبت به کهکشان‌های چرخشی که در همسایگی هستند ناپایدارترند؛ همچنین، ممکن است هالۀ مادۀ تاریک این کهکشان‌ها هنوز در فرایند رشد قرار داشته باشند که این با دیدگاه فعلی دربارۀ روند تحولی کهکشان‌ها ناسازگار است.

شایان ذکر است که تحقیقات صورت گرفته با عنوان «تشکیل شدن دیسک کهکشانی از مادۀ باریونی قوی در ده میلیارد سال پیش»strongly baryon dominated disk galaxies formation) ten billion years ago)، نوشتۀ راینهارد گنتزل در مجلۀ هفتگی نیچرمنتشر شده است.

مترجم: سارا مطلبی/ مجله نجوم

ویراستار: منا رجبیه فرد

منبع: Phy.org