Cüce Galaksilerin Karanlık Madde Halelerinin Eksikliği Mevcut Evren Modeline Meydan Okuyor

Evrenin önde gelen modeline göre, kozmos, normal maddeden beş kat daha fazla "karanlık madde" ile doludur. Bu varsayımsal madde görünmezdir, ancak kütlesinin üzerlerine uyguladığı güçlü yerçekimi nedeniyle galaksilerin çevresinde bir karanlık madde halesinin var olduğu düşünülmektedir. Ancak tüm gökbilimciler, karanlık maddenin gördüklerimiz için en iyi açıklama olduğu konusunda hemfikir değil. Şimdi, yeni bir çalışma mevcut anlayışımıza meydan okuyor: Fornax Kümesi'ndeki cüce galaksiler kurallara uymuyor gibi görünüyor.

Fornax Kümesi, bizimkine en yakın ikinci galaksi kümesidir. 62 milyon ışık yılı uzaklıkta yer alır ve tahmini 70 trilyon güneş kütlesine sahiptir. Bu kütlenin oldukça büyük bir kısmı cüce galaksilere dağılmıştır. Royal Astronomical Society'nin Aylık Bildirimlerinde ekip, ΛCDM (lambda-CDM) olarak da bilinen standart kozmoloji modelini bu cüce galaksilere bakarak test etmek için yola çıktı ve şaşırtıcı bir şey buldu. Standart model tarafından kuramlaştırıldığı gibi gerçekten de ağır bir karanlık madde halesi ile çevrili olsalardı mümkün olmayacak olan bozulmalara maruz kalmış gibi görünüyorlardı.

Ekip Çok Büyük Teleskoptan elde edilen gözlemleri kullanarak, cüce galaksilerin, kümedeki en büyük galaksilerin üzerlerine uyguladığı yerçekimi gelgit kuvvetleri tarafından ne kadar bozulduğunu tahmin etti. Simülasyona göre, ΛCDM senaryosu, kümenin gözlemlenebilir özelliklerini yeniden oluşturmadı.

Bonn Üniversitesi'nden baş yazar Elena Asencio bir açıklamada, "Karşılaştırma, standart modeldeki gözlemleri açıklamak istersek Fornax cücelerinin, bir cüce üzerinde yükselttiği gelgitler cücenin kendi yerçekimi gücünden altmış dört kat daha zayıf olsa bile, küme merkezinden yerçekimi tarafından çoktan yok edilmesi gerektiğini gösterdi." dedi.

Ancak ekip, ilk öneren fizikçi Mordehai Milgrom'dan sonra Milgromian dinamikleri olarak da bilinen alternatif teori, Modifiye Newton dinamiklerini (MOND) test etti. Simülasyonda, MOND, ΛCDM'den çok daha iyi sonuç verdi.

Andrews Üniversitesi'nden ortak yazar Dr. Indranil Banik, "Bu modelde koruyucu karanlık madde halelerinin olmaması nedeniyle cüce galaksilerin MOND'daki bir galaksi kümesinin aşırı ortamında hayatta kalabileceklerinden emin değildik, ancak sonuçlarımız, gözlemler ile Fornax cücelerinin bozulma düzeyine ilişkin MOND beklentileri arasında dikkate değer bir uyum olduğunu gösteriyor." diye açıkladı.

Sonuç doğrulanırsa, bu, standart kozmoloji modeli için kesinlikle bir muammadır, ancak önde gelen bir teoriye meydan okumak, ekibin arayacağı, çok sayıda kanıt gerektirir.

Ortak yazar Dr. Hongsheng Zhao, “Sonuçlarımızın temel fizik için büyük etkileri var. Diğer kümelerde daha fazla bozulmuş cüce bulmayı umuyoruz, bu diğer ekiplerin doğrulaması gereken bir tahmin.” diye ekledi.

Karanlık madde bir hipotez olarak katı olmaktan uzak olsa da, MOND karanlık madde varsa kolayca açıklanabilecek problemlerle dolu.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.