ดาราจักรอัลตราดิฟฟิวส์ถูกเรียกเช่นนี้เนื่องจากมีความสว่างต่ำมาก การกระจายแบบแบยอน -
รัศมีของสสารมืดคือรัศมีที่มองไม่เห็นสสารที่แทรกซึมและล้อมรอบดาราจักรหรือกระจุกของมัน แม้ว่าไม่เคยตรวจพบสสารมืด (ซึ่งคิดเป็น 85% ของจักรวาล) ในห้องปฏิบัติการ แต่นักฟิสิกส์ก็มั่นใจว่ามีอยู่จริง ในการศึกษาใหม่ นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหาว่าทำไมรัศมีของสสารมืดจึง “แปลก”
รัศมีสสารมืดในกาแลคซีหายาก
กาแลคซีอัลตราดิฟฟิวซ์มีมวลน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับทางช้างเผือก อย่างไรก็ตาม พวกมันมีก๊าซอยู่มากและมีมวลมากกว่ามวลดาวฤกษ์ทั้งหมดมาก สิ่งนี้แตกต่างจากสิ่งที่นักดาราศาสตร์สังเกตการณ์ในทางช้างเผือก ดาราจักรอัลตราดิฟฟิวส์ก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน
NGC 1052-DF2 เป็นดาราจักร ultradiffuse ภาพ: ESA/ฮับเบิล
เกี่ยวกับการกระจายตัวของสสารมืดในกาแลคซีเหล่านี้สามารถตัดสินได้จากการเคลื่อนที่ของอนุภาคก๊าซ น่าแปลกที่ การมีอยู่ของสสารแบริออนโดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปของก๊าซ (เกือบ) เพียงพอที่จะอธิบายความเร็วที่วัดได้ของอนุภาคก๊าซ นอกจากนี้ยังเหลือพื้นที่เพียงเล็กน้อยสำหรับสสารมืดในบริเวณชั้นในซึ่งเป็นแหล่งที่พบดาวฤกษ์และก๊าซส่วนใหญ่
ทำไมมันแปลก?
นี่คือสิ่งที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ:ในกรณีของกาแลคซีธรรมดาซึ่งมีมวลคล้ายกับมวลของมวลอัลตราดิฟฟิวส์ สิ่งที่ตรงกันข้ามจะเป็นจริง ที่นั่น สสารมืดมีอิทธิพลเหนือสสารแบริโอนิก ผู้เขียนศึกษาสรุปว่าฮาโลสสารมืดควรมีความเข้มข้นต่ำกว่าเพื่ออธิบายผลลัพธ์นี้ กล่าวง่ายๆ ก็คือ พวกมันมีมวลในบริเวณชั้นในน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับกาแลคซีทั่วไป ในแง่นี้ ฮาโลสสารมืดของดาราจักรอัลตราดิฟฟิวส์นั้น “แปลก” นักวิทยาศาสตร์อธิบาย
ดูเหมือนว่ารัศมีดังกล่าวจะมีความเข้มข้นต่ำหายากมากจนไม่ควรมีกาแลคซีกระจายรังสีอัลตราไวโอเลตเลย อย่างไรก็ตาม หลังจากศึกษาข้อมูลจากการจำลองเชิงตัวเลขสมัยใหม่ของการก่อตัวของโครงสร้างจักรวาล นักวิทยาศาสตร์พบว่าประชากรของรัศมีที่มีความเข้มข้นต่ำนั้นสูงกว่าที่คาดไว้มาก
การวิจัยเป็นอย่างไร?
ในระหว่างการทำงาน ผู้เชี่ยวชาญในสาขาพลศาสตร์ของก๊าซกาแลคซีค้นพบว่ากาแลคซีที่กระจายตัวเป็นพิเศษหมุนได้ช้ากว่ากาแลคซีทั่วไปที่มีมวลเท่ากัน นักวิทยาศาสตร์ตีความข้อมูลจากการวัดการเคลื่อนที่ของก๊าซในกาแลคซีเหล่านั้น และสรุปเกี่ยวกับการกระจายตัวของสสารมืด
NGC1052-DF2 ดาวยักษ์แดงเน้นย้ำ ภาพถ่าย: “Hubble”
นอกจากนี้นักฟิสิกส์ยังวิเคราะห์ข้อมูลอีกด้วยการสร้างแบบจำลองการก่อตัวของโครงสร้างอวกาศ ด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงระบุฮาโลสสารมืดที่มีคุณสมบัติเหมือนกับกาแลคซีอัลตรากระจาย
ทำไมงานนี้ถึงสำคัญ?
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์มีคำถามมากมายว่าเกี่ยวข้องกับการกำเนิดและวิวัฒนาการของกาแลคซีที่เพิ่งค้นพบ ตัวอย่างเช่น วัตถุที่กระจายตัวเป็นพิเศษเหล่านี้มีก๊าซจำนวนมาก แต่ก็ไม่ชัดเจนว่ามันไม่ "สภาพอากาศ" ในระหว่างการก่อตัวอย่างไร นอกจากนี้ ผู้เขียนผลงานใหม่ยังแสดงให้เห็นว่าวัตถุเหล่านี้อาจมีอายุน้อยกว่ากาแลคซีทั่วไป การก่อตัวของอุลตร้าดิฟฟิวส์ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ และจำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติม
อะไรทำให้กาแลคซีอัลตราดิฟฟิวส์เป็นแบบนี้สิ่งที่น่าสนใจคือคุณสมบัติที่ผิดปกติของพวกมัน เพิ่งถูกค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ แต่จะช่วยให้เราเข้าใจว่ากระจุกดาวก่อตัวได้อย่างไรและบางทีอาจเป็นถึงธรรมชาติของสสารมืดด้วยซ้ำ
อ่านเพิ่มเติม:
ดูภาพแรกของดาวอังคารที่เวบบ์ถ่าย: พวกมันพราวจริงๆ
'สารที่หนาสีฟ้า' ลึกลับที่ก้นทะเลทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องตะลึง
นักวิทยาศาสตร์ได้เข้ามาใกล้เพื่อไขความลับของปิรามิด: คนโบราณสามารถสร้างมันได้อย่างไร