بیشتر کهکشان‌های اقماری کوچک که دور کهکشان آلفا قنطورس می‌چرخند،‌ هم‌جهت با صفحه چرخش آن هستند. این حرکت هماهنگ برخلاف پیش‌بینی‌های مدل ماده تاریک سرد (CDM) در تشکیل ساختار جهان است. این یافته‌های گروهی بین‌المللی از ستاره‌شناسان است و با رصدهای قبلی در کهکشان‌های راه‌شیری و اندرومدا هم‌خوانی دارد. این گروه نشان داده که اخترفیزیک‌دان‌ها باید جایگزینی برای CDM پیدا کنند. بااین‌حال، اخترفیزیک‌دان‌های دیگری،‌که بیشتر محتاط هستند، معتقدند که درنهایت این نتایج باید در قالب الگوی کلی ماده تاریک قرار بگیرد.

آلفاقنطورس از دید تلسکوپ‌های اپتیکی، زیرمیلی‌متری (submillimeter telescopes) و پرتو ایکس (Courtesy: ESO/WFI, MPIfR/ESO/APEX/A Weiss et al)

بیشتر کهکشان‌های اقماری کوچک که دور کهکشان آلفاقنطورس می‌چرخند،‌ هم‌جهت با صفحه چرخش آن هستند. این حرکت هماهنگ برخلاف پیش‌بینی‌های مدل ماده تاریک سرد (CDM) در تشکیل ساختار جهان است. این یافته‌های گروهی بین‌المللی از ستاره‌شناسان است و با رصدهای قبلی در کهکشان‌های راه‌شیری و اندرومدا هم‌خوانی دارد. این گروه نشان داده که اخترفیزیک‌دان‌ها باید جایگزینی برای CDM پیدا کنند. بااین‌حال، اخترفیزیک‌دان‌های دیگری،‌ که بیشتر محتاط هستند، معتقدند که درنهایت این نتایج باید در قالب الگوی کلی ماده تاریک قرار بگیرد.

طبق قرارداد شبکه‌ای از رشته‌های ماده تاریک، جهان را دربرگرفته است. کهکشان‌های بزرگی که از چند کهکشان کوچک تشکیل شده و بزرگ شده‌اند، درامتداد این رشته‌ها کشیده می‌شوند. اولیور مولر (Oliver Müller) عضو گروه، از دانشگاه بازل، هلند، می‌گوید: «کهکشان‌های اقماری از جهت‌های مختلف،‌ در دام پتانسیل گرانشی کهکشان میزبان خود می‌افتند. آنها در همه این جهت‌های اولیه مختلف قرار می‌گیرند، درنتیجه در همه این جهت‌های مختلف می‌چرخند.» بااین‌حال، رصدها نشان می‌دهد که بیشتر کهکشان‌های اقماری دور کهکشان راه‌شیری و کهکشان همسایه ما، اندرومدا، در یک صفحه چرخش دارند. مولر توضیح داد:‌«گروه محلی کهکشانی ما، که شامل راه‌شیری و اندرومدا است، فقط یک مورد خاص است.»

گروه Rich

مولر و همکارانش در یک پژوهش جدید، در آلمان، آمریکا و استرالیا، به‌دنیال کهکشان‌های اقماری در گروه قنطورس بودند. این گروه، یک گروه از کهکشان‌های اقماری است که دور کهکشان بیضوی بزرگ آلفاقنطورس، درفاصله ۱۳ میلیون سال نوری از زمین، حدود ۴ برابر فاصله اندرومدا از زمین، می‌چرخند. پژوهش‌های پیشین نشان‌داده است که کهکشان‌های اقماری در یک صفحه قرارگرفته‌اند. گروه، برای اندازه‌گیری و بررسی حرکت کهکشان‌های اقماری، از اندازه‌گیری‌های اپتیکی تلسکوپ فضایی هایل برای تعیین موقعیت مکانی چندین کهکشان اقماری در صفحه چرخش، ‌استفاده کرده است. سپس آنها از اندازه‌گیری‌های رادیویی زمینی خطوط گذارهای اتمی خاص، در طیف‌های نشری کهکشانی استفاده کرده است.

از ۱۶ کهکشانی که پژوهش‌گران تجزیه‌وتحلیل کردند، ۱۴ کهکشان از الگویی پیروی می‌کردند که در آن در سمتی از آلفاقنطورس قرار داشتند که نسبت به آلفا قنطورس انتقال‌به‌قرمز دارد، نسبت به سمت دیگر آن، که نسبت به آلفا قنطورس ‌انتقال‌به‌آبی دارد. این بررسی نشان می‌دهد که همه ۱۴ کهکشان در یک جهت می‌چرخند. اگر مدارها (جهت چرخش) تصادفی بودند، شانس این که هر ۱۴ کهکشان یا بیشتر آنها در یک جهت بچرخند،‌فقط ۴۲/۰درصد بود.

شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که اگر کهکشان میزبان در اثر برخورد یا ادغام دو کهکشان دیگر تشکیل شده باشد، ظاهرا رخداد شایع مدارهای هماهنگ در کهکشان‌های اقماری در گروه‌های کهکشانی را می‌توان توجیه کرد. کهکشان‌های اقماری در این مدل،‌ باقی‌مانده مواد اولیه تشکیل کهکشان میزبان نیستند، بلکه بیشتر باقی‌مانده به‌بیرون پرتاب‌شده ناشی‌از برهم‌کنش کشندی درطی ادغام هستند. مولر می‌گوید، پژوهش‌گران اخیرا این موضوع را بررسی کرده‌اند که آیا چنین فرایندی را می‌توان در مدل ماده تاریک جای داد یا به مدل کاملا جدیدی از ساختار کیهانی نیاز داریم.

حرکت عمودی

مایکل بویلن کُلچین (Michael Boylan Kolchin) ستاره‌شناسی از دانشگاه تگزاس، استین، می‌گوید: «من فکر می‌کنم که یافته‌های آنها جالب است و برخی از نکات و مشکلاتی را که در ساختارهای دیگر می‌بینیم، روشن کرده است». بااین‌حال،‌ او در مقابل این فرض که لزوما مدل ماده تاریک توزیع کهکشان‌های اقماری را به‌صورت تصادفی پیش‌بینی می‌کند، بااحتیاط برخورد کرده است. وی معتقد است، در مدل ماده تاریک،‌ ساختار اطراف آلفاقنطورس نیز به جزئیات ساختارهای بسیار بزرگ‌مقیاس بستگی دارد. او پژوهش‌های مفید بعدی را که باید دنبال حرکت عمود بر صفحات باشد پیشنهاد داده تا ببینند آیا صفحات در طول زمان پایدار هستند یا نه. مایکل می‌گوید: «این کار خیلی سخت است، اما درمورد اندرومدا و بااستفاده‌از تلسکوپ هابل امکان‌پذیر است».

رودریگو ایباتا (Rodrigo Ibata)، ستاره‌شناسی از رصدخانه استراسبورگ در فرانسه، می‌گوید: «این مسئله بسیار گیج‌کننده و بسیار جالب است و احتمالا چیزهایی درمورد بخش تاریک جهان به ما می‌گوید.» او معتقد است ستاره‌شناسان هنوز تاییدهای بیشتری در سیستم‌های دیگر می‌خواهند، اما با فرض این‌که اعلام نتایج به تعویق بیفتد، با تردید و بدگمانی درمورد یکی از فرض‌های مهم تشکیل کهکشان‌ها، نتایج پژوهش را کمتر نامحتمل و نادرست می‌داند. وی می‌گوید اما ممکن است همه چیز خیلی جالب‌تر باشد. احتمالا چیزی درباره کارکرد ذاتی گرانش وجود دارد که دراینجا نادیده گرفته شده و در مقیاس کهکشانی اتفاقاتی قرار است رخ دهد.

منبع: Satellite galaxies of Centaurus A defy dark-matter model

نویسنده:

تیم وُگان (Tim Wogan)،‌ نویسنده و دانشمند انگلیسی

نویسنده خبر: سمانه نوروزی