Galaxen saknar mörk materia – hur hålls den ihop?

Detta inlägg post publicerades ursprungligen på denna sida this site ;

En forskargrupp har hittat en galax som verkar sakna mörk materia. Upptäckten går emot tidigare teorier om hur galaxer är uppbyggda. 

Vad har hänt?

Ett forskarlag har upptäckt en galax, AGC 114905, utan mörk materia. Galaxen som ligger 250 miljoner ljusår bort har närstuderats med hjälp av Very Large Array-observatoriet (VLA) i New Mexico. De 27 stora parabolteleskopen som utgör VLA riktades mot galaxen i 40 timmar för att noggrant mäta dess rotationshastighet. 

Vad spelar mörk materia för roll i galaxer? 

Idén om mörk materia har sitt ursprung i hur galaxer roterar. 

Generellt så är den synliga massan, bland annat stjärnor, inte tillräcklig för att galaxer ska hållas ihop. Rotationen hos en vanlig galax gör att stjärnorna borde flyga i väg från varandra, och för att de ska kunna hållas ihop måste det finnas något – för oss osynligt – som bidrar med massa. Detta något kallas för mörk materia. 

Very Large Array-observatoriet I New Mexico består av 27 stora parabolteleskop uppställda i en Y-formation. Foto: Science Photo Library / TT

Vad mörk materia består av vet man inte, men man tror att det utgör 27 procent av universum. Vanlig materia står för ynka fem procent och resterande 68 procent är mörk energi, en energi som är kopplad till universums expansion.

Läs mer: Mörk materia och mörk energi – hur lite vet vi egentligen?

Galaxen AGC 114905 har alltså ingen mörk materia utifrån de mätningar som har gjorts, vilket är väldigt ovanligt. 

Hur hålls AGC 114905 ihop om mörk materia saknas? 

I den nyligen publicerade studien förklarar forskarna varför mörk materia inte behövs för att hålla ihop AGC 114905. För att påvisa mörk materia har rotationen hos gasmoln kring galaxens mittpunkt studerats. Hastigheterna som uppmäts är vanligtvis så höga att en andel mörk materia måste adderas för att galaxen inte ska lösas upp. Men för AGC 114905 är den synliga materian tillräcklig för förklara den rotation som uppmätts.

Hur visste astronomerna var de skulle leta? 

Under 2019 observerades sex galaxer som var ovanligt diffusa, galaxer med låg ljusstyrka. Observationerna pekade även på att galaxerna saknade mörk materia. För att bekräfta dessa första mätningar valde man att rikta teleskopen i VLA mot galaxen AGC 114905, och som forskarna hoppades upptäcktes ingen mörk materia.

– Detta är precis vad vi trodde och hoppades på för att det bekräftar våra tidigare mätningar, säger Pavel Mancera Piña, en av astronomerna bakom studien, i ett pressmeddelande

Vet man varför galaxen saknar mörk materia?

En teori är att gravitationen från större galaxer kan dra åt sig mörk materia från andra galaxer. Men enligt Pavel Mancera Piña finns det inga tillräckligt stora galaxer i närheten av AGC 114905 för att åstadkomma detta. De andra teorierna som presenteras i studien kan inte heller förklara varför galaxen inte har någon mörk materia. 

Läs mer: De undersöker den gåtfulla antimaterian – ”Vi kanske bara ser toppen av ett isberg”

Den observerade galaxen är också vinklad sedd från jorden. För att kunna ta fram data över hur den roterar har forskarna behövt uppskatta hur stor den vinkeln är. Om den uppskattade vinkeln är fel, så skulle det kunna påverka forskarnas slutsats.

– Men den vinkeln måste avvika väldigt mycket från våra estimeringar innan det finns plats för mörk materia igen, säger medförfattaren Tom Oosterloo i pressmeddelandet. 

Finns det andra galaxer som saknar mörk materia? 

Det första exemplet på en galax som skulle kunna sakna mörk materia är NGC 1052-DF2. Men enligt pressmeddelandet är mätningarna av AGC 114905 mer robusta. För att kunna dra ordentliga slutsatser behövs mer mätdata och forskarna undersöker nu en till av de sex galaxer som de blev intresserade av under 2019.    

Svensken som var först med den mörka materian 

Äran för att ha upptäckt den mörka materian brukar tillskrivas Fritz Zwicky, den schweiziske astronomen som när han studerade galaxhopar upptäckte att något saknades. 1933 visade han att Comahopen behövde ha en betydligt större massa än vad som syntes för att rotationen skulle vara rimlig. 

Under 2015 återfanns dock en artikel som visar att den svenske astronomen Knut Lundmark var några år tidigare än Zwicky med att påvisa den mörka materian, vilket Dagens Nyheter kunde avslöja.

Knut_Lundmark.jpg 

Genom att uppskatta den synliga materian och titta på rotationen påvisade han att flera galaxer behövde innehålla en stor del osynlig materia. Andra pionjärer inom forskningen om mörk materia är bland annat astronomerna Vera Rubin och Kent Ford. Läs mer om det i Ny Tekniks artikel här.

Ny teknik RSS

https://www.nyteknik.se/premium/galaxen-saknar-mork-materia-hur-halls-den-ihop-7027424

Lämna ett svar