2016 년 Yale University의 Pieter van Dokkum이 이끄는 천문학 자들은 은하계의 발견이 너무 어둡고 넓고 무겁기 때문에 거의 보이지 않아야한다고 주장하는 폭탄 논문을 발표했습니다. 그들은 Dragonfly 44라고 불리는 은하가 99.99% 암흑 물질이라고 추정했습니다.
Dragonfly 44의 속성에 대한 격렬한 논쟁은 해결되지 않은 상태로 남아 있습니다. 한편, 1,000 명 이상이 비슷하지만 희미한 은하가 나타났습니다.
잠자리 44와 그 ilk는 UDG (Ultra-Diffuse Galaxies)로 알려져 있습니다. Baltimeor의 우주 망원경 과학 연구소의 천문학자인 폴 베넷 (Paul Bennet)은“UDG는 가장 큰 일반 은하만큼 커질 수는 있지만 UDG는 매우 어둡습니다.“이 은하를 실수로 필터링하지 않고 소음을 걸러내는 것은 소음을 필터링하는 작업입니다. 다른 은하계에 풍부한 밝은 별 형성 가스는 UDG에서 사라진 것처럼 보이며 노인 별의 골격 만 남습니다.
그들의 존재는 은하 진화론에서 저어를 일으켰으며, 이는 예측하지 못했습니다. Van Dokkum은“그들은 시뮬레이션에서 나타나지 않았습니다. “은하를 크고 희미하게 만들려면 특별한 일을해야합니다.”
야생의 새로운 이론은 Dragonfly 44와 다른 UDG가 어떻게 생겼는지 설명하기 위해 등장했습니다. 그리고이 거대한 빛의 빛나는 빛은 Dark Matter의 보이지 않는 손에 대한 새로운 증거를 제공 할 수 있습니다.
너무 많은 암흑 물질
중력이 가스와 별 덩어리를 함께 가져 오면서 그들의 결합 된 에너지와 운동량으로 인해 매시업이 팽창하고 회전하게됩니다. 결국 은하가 나타납니다.
한 가지 문제가 있습니다. 은하가 회전함에 따라 분리되어야합니다. 그들은 충분한 질량 (따라서 중력)이 함께 붙어있는 것처럼 보이지 않습니다. 암흑 물질의 개념은 누락 된 중력을 제공하기 위해 발명되었습니다. 이 그림에서, 은하는 비 루진 입자의 더 큰 대기업 안에 앉아 있습니다. 이 암흑 물질 "Halo"는 회전하는 은하를 함께 가지고 있습니다.
갤럭시의 회전 속도와 암흑 물질 내용을 추정하는 한 가지 방법은 별의 구형 클러스터를 세는 것입니다. Bennet은“우리는 이론 관점에서 왜 이론적 관점에서 볼 수 없지만,이“구형 클러스터”의 수는 측정하기 어려운 특성과 밀접한 관련이 있습니다. 2016 년 논문에서 Van Dokkum은 Dragonfly 44 내부에 94 개의 구형 클러스터를 계산했습니다. 은하계가 얼마나 눈에 띄지 않는지에도 불구하고 엄청나게 큰 암흑 물질 후광을 암시 한 숫자
.아무도 그런 것을 본 적이 없습니다. Van Dokkum과 공동 저자는 Dragonfly 44가“실패한 은하수”가 될 수 있다고 제안했습니다. 은하수 크기의 암흑 물질 후광이있는 은하계는 별을 형성하는 가스를 강탈 한 신비한 사건을 일으켜 숙성 된 별과 거대한 Halo를 남겨 두었습니다.
.또는 암흑 물질 없음
이 대상은 암흑 물질이 전혀 존재하지 않는다고 주장하는 또 다른 천문학 자 캠프의 관심을 끌었다. 이 연구자들은 뉴턴의 중력 법칙을 대신 조정하여 은하의 중력이 누락되어 수정 된 Newtonian Dynamics 또는 mond라는 접근법을 설명합니다.
Mond에 따르면, 각 은하의 변형 된 중력은 별의 질량 대 조명 비율로 계산됩니다. 총 대량은 광도로 나뉩니다. Mond 이론가들은 힘이 왜이 비율에 의존하는지에 대해 추측하지 않지만, 그들의 임시 공식은 암흑 물질을 불러 일으킬 필요없이 대부분의 은하의 관찰 된 속도와 일치합니다.
Dragonfly 44에 대한 뉴스가 나왔을 때, Mond는 Case Western Reserve University의 천문학자인 Stacy McGaugh를 옹호했을 때 Van Dokkum의 초기 추정치보다 더 느리게 회전해야한다고 대량 비율에서 계산했습니다. Mond 계산은 데이터에 맞지 않는 것 같습니다.
그러나 2019 년에 Van Dokkum의 그룹은 개선 된 데이터를 사용하여 Dragonfly 44의 회전 속도를 다운 그레이드했습니다. Mond는 입증되었습니다. McGaugh는“Dragonfly 44는 이러한 데이터가 Mond와 동의하기 위해 어떻게 진화하는지의 예입니다.
그럼에도 불구하고, 암흑 물질을 믿는 대다수의 천문학 자들에게는 느린 회전 속도는 Dragonfly 44의 후광이 생각했던 것보다 작다는 것을 암시했습니다. 2020 년에 독립적 인 그룹은 구형 클러스터를 크게 줄임으로써 Halo를 더 축소 시켰지만 Van Dokkum 은이 결과에 이의를 제기합니다. 후광의 크기는 불확실하지만, 처음에는 예상보다 덜 방대 할 수 있습니다.
큰 오래된 은하
새로 발견 된 이상한 점은 미스터리를 복잡하게 만들었습니다.
8 월에 출판 된 논문에서 Van Dokkum의 그룹은 Dragonfly 44가 100 억에서 130 억 년 전에 형성된 매우 고대 인 것으로 나타났습니다.
그러나 그러한 오래된 은하는 잠자리 44만큼 크지 않아야합니다. 초기 우주 물체는 우주의 빠른 확장 전에 형성 되었기 때문에 더 컴팩트 한 경향이 있습니다.
더욱이, 그러한 오래된 Threadbare Galaxy는 지금까지 완전히 찢어 졌을 것입니다. 잠자리 44가 함께 보유하고 있다는 것은 결국 무거운 암흑 물질 후광이 있음을 의미합니다. Van Dokkum은“정말 재미있는 설명이기 때문에 좋아하는 이유이지만 그것이 옳은지 모르겠다”고 Van Dokkum은 말했다.
또 다른 설명 인“높은 스핀”가설은 같은 방향으로 회전하는 동안 두 개의 작은 은하가 병합되어 결과적 인 은하 인 Dragonfly 44가 둘 다의 각 운동량을 얻었습니다. 이로 인해 더 빨리 회전하여 부풀어 오르고 스타 메이킹 재료를 날려 버렸습니다.
눈부신 다양한 UDGS
Dragonfly 44의 조사 가운데 천문학 자들은 다른 초고속 은하의 광대하고 다양한 컬렉션을 카탈로그했습니다. 그 결과는 은하가 알고있는 것보다 더 많은 방법으로 형성된다는 결론을 내립니다.
일부 새로운 UDG는 완전히 암흑 물질이 부족한 것 같습니다. Van Dokkum의 그룹은 2018 년에 그런 은하 중 하나를 확인한 후 근처의 다른 사람들의 흔적을 발견했습니다. 이번 5 월, 팀은 자연 을 추측했다 트레일은 두 은하의 오랜 충돌로 형성되었다. 충돌로 인해 은하의 가스의 흐름이 느려졌지만, 아무 일도 일어나지 않은 것처럼 어두운 물질은 계속 진행되었습니다. 그런 다음 가스는 별 덩어리로 압축되어 결국 어두운 물질이없는 은하를 형성합니다.
한편 베넷은 2018 년에 다른 형성 이론을 지적하는 두 개의 UDG를 발견했습니다. 각각의 경우에, 근처의 무거운 은하의 조력이 UDG를 통해 찢어져 가스를 훔친 것처럼 보입니다. (이것은 무거운 은하에서 너무 멀리 떨어진 잠자리 44를 설명 할 수 없습니다.)
당황스럽게도 9 월 신문은 UDG에서 최근의 별 형성을보고했으며, 오래된 별들만을 상대한다는 생각과 모순됩니다.
바깥쪽으로 똑같이 보이지만 내부적으로 다른 다양한 UDG는 mond에 대한 암흑 물질 이론을 검증 할 수 있습니다. Van Dokkum은“별이 한 은하에서 매우 빨리 움직이고 다른 갤럭시에서 매우 느리게 움직이면 대체 이론에 큰 문제가된다.
McGaugh는 UDG 인구 사이에“진정한 특이 치”가 있다면“실제로 Mond에게는 문제가된다”는 데 동의했다. 그러나 그는“이것이 자동으로 암흑 물질을 더 나은 해석으로 만들지는 않는다”덧붙였다.
결정적인 답변에는 새로운 망원경이 필요합니다. 새로 운영되는 James Webb Space 망원경은 초기 우주에서 형성 될 때 나타날 때 이미 먼 은하를 발견하여 초기 아이디어를 테스트하고 개선하는 데 도움이 될 것입니다.
Van Dokkum은“큰 테이크 아웃은 우리가 여전히 무엇이 있는지 모른다는 것입니다. "우리가 발견하지 못한 은하는 매우 크고 매우 가까우며 특이한 특성을 가지고 있으며, 수십 년 동안 하늘을 공부 한 후에도 현재 카탈로그에 있지 않습니다."
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