چرخش میله راه شیری تقریباً یک چهارم کند شده است.
برداشت یک هنرمند از کهکشان راه شیری ، خانه کیهانی ما. (اعتبار تصویر: NASA JPL)
کهکشان راه شیری با سرعت عظیم 130 مایل (210 کیلومتر) در ثانیه می چرخد ، اما یک مطالعه جدید نشان داده است که ماده تاریک از زمان تشکیل تقریبا 14 میلیارد سال پیش چرخش میله آن را حداقل 24 درصد کند کرده است.
رالف اسونریچ ، همكار مطالعه ، اخترفیزیكدان دانشگاه کالج لندن ، در بیانیه ای گفت: "اخترفیزیكدانان مدتهاست كه مشكل دارند كه میله چرخشی در مركز كهكشان ما در حال كند شدن است ، اما ما اولین شواهد این اتفاق را یافته ایم."
این یافته های جدید نه تنها چرخش کهکشان راه شیری را روشن می کند بلکه بینشی در مورد ماهیت یکی از دست نیافتنی ترین مواد در جهان - ماده تاریک - نیز فراهم می کند.
کهکشان راه شیری یک کهکشان مارپیچی ممنوعه است که در مرکز آن یک باند ستارگان از ستارگان قرار دارد و بازوهای محوری بزرگی در سراسر جهان وجود دارد. دانشمندان تصور می كنند كه هاله ای از ماده تاریك كهكشان راه شیری را احاطه كرده است ، و آن چنان كه در كهكشان های دیگر اتفاق می افتد بسیار فراتر از لبه قابل مشاهده است.
در مطالعه جدید ، محققان از داده های Gaia ، یک مأموریت آژانس فضایی اروپا برای نقشه برداری از موقعیت میلیاردها ستاره ، برای مطالعه جریان هرکول ، یک خوشه ضخیم از ستاره ها که به دور کهکشان راه شیری می چرخند ، با همان سرعتی که خود نوار کهکشانی می چرخند استفاده کردند چرخش
از آنجا که ستارگان در جریان هرکول به طور گرانشی در دام میله محوری گرفتار می شوند ، کاهش سرعت چرخش میله باعث خزش ستاره ها به سمت خارج می شود تا مدارهایشان با چرخش میله همگام شود.
محققان هنگام تحقیق در مورد ترکیب شیمیایی ستارگان ، شواهدی از چنین مهاجرت ظاهری کیهانی را پیدا کردند.
ستارگان جریان هرکول سرشار از عناصر سنگین تری هستند ، به این معنی که این ستاره ها نزدیکتر به مرکز کهکشانی تشکیل شده اند ، جایی که ستاره ها 10 برابر فلزات غنی تر از ستاره های حومه کهکشانی هستند.
از این مشاهدات ، محققان نتیجه گرفتند که میله کهکشانی در واقع حداقل 24٪ کند شده است. با طرح این سؤال - قدرت ترمز گرفتن کهکشان محوری محوری چیست؟
شونریش در بیانیه گفت: "وزنه تعادل كه این سرعت را كاهش می دهد ، باید ماده تاریكی باشد." "تا به حال ، ما فقط قادر به استنباط ماده تاریک از طریق نگاشت پتانسیل جاذبه کهکشان ها و کم کردن سهم از ماده مرئی بوده ایم."
ستاره شناسان بر این باورند که ماده تاریک ، کهکشان راه شیری - و دیگر کهکشانها - را در هاله ای دست نیافته که تا فضا گسترش می یابد ، پوشانده است. دانشمندان تخمین زده اند که پنج برابر ماده مرئئی در جهان ماده تاریک وجود دارد.
گرچه در سراسر کیهان به وضوح فراوان است ،
اما ماهیت ماده تاریک ناشناخته مانده است. اما یافته های منتشر شده در این مطالعه به تجمیع این معمای مرموز ماده تاریک کمک می کند.
شونریش گفت: "تحقیقات ما نوع جدیدی از اندازه گیری ماده تاریك را فراهم می كند - نه از انرژی گرانشی آن ، بلكه از
جرم اینرسی آن (پاسخ دینامیك) ، كه چرخش میله را كند می كند." "یافته های ما همچنین یک مشکل اساسی برای نظریه های جاذبه جایگزین ایجاد می کند - از آنجا که فاقد ماده تاریک در هاله هستند ، پیش بینی می کنند که سرعت کاهش سرعت میله بسیار کم است."
نظریه های جاذبه جایگزین - مانند پویایی اصلاح شده نیوتنی - مفهوم ماده تاریک را نادیده می گیرند. آنها در عوض سعی می کنند با ایجاد تغییراتی در نظریه نسبیت عام انیشتین ، توضیح دهند که چرا رفتار کهکشان ها در پیش بینی های نسبیت عام نمی گنجد.
