• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Nya Hubble-data förklarar saknad mörk materia

    Den här bilden visar himlen runt de ultradiffusa galaxerna NGC 1052-DF4 och NGC 1052-DF2. Den skapades från bilder som ingår i Digitalized Sky Survey 2. NGC 1052-DF2 är i princip osynlig i den här bilden. Under 2018 upptäckte ett internationellt team av forskare som använde NASA/ESA rymdteleskop Hubble och flera andra observatorier, för första gången, en galax i vårt kosmiska grannskap som saknar det mesta av sin mörka materia. Denna upptäckt av galaxen NGC 1052-DF2 var en överraskning för astronomer, som man förstod att mörk materia (DM) är en nyckelbeståndsdel i nuvarande modeller för galaxbildning och evolution. Faktiskt, utan närvaro av DM, urgasen skulle sakna tillräckligt med gravitationskraft för att börja kollapsa och bilda nya galaxer. Ett år senare, en annan galax som missar mörk materia upptäcktes, NGC 1052-DF4, vilket ytterligare utlöste intensiva debatter bland astronomer om arten av dessa objekt. Nu, nya Hubble-data har använts för att förklara orsaken bakom den saknade mörka materian i NGC 1052-DF4, som bor 45 miljoner ljusår bort, ger ytterligare bevis för tidvattenavbrott. Genom att studera galaxens ljus- och globulära klusterfördelning, astronomer har kommit fram till att gravitationskrafterna i den närliggande galaxen NGC 1035 avlägsnade den mörka materien från NGC 1052-DF4 och nu sliter isär galaxen. Kredit:ESA/Hubble, NASA, Digitized Sky Survey 2 Erkännande:Davide de Martin

    Nya data från NASA/ESA rymdteleskop Hubble ger ytterligare bevis för tidvattenavbrott i galaxen NGC 1052-DF4. Detta resultat förklarar en tidigare upptäckt att denna galax saknar det mesta av sin mörka materia. Genom att studera galaxens ljus- och globulära klusterfördelning, astronomer har kommit fram till att gravitationskrafterna i den närliggande galaxen NGC 1035 avlägsnade den mörka materien från NGC 1052-DF4 och nu sliter isär galaxen.

    Under 2018 upptäckte ett internationellt team av forskare som använde NASA/ESA rymdteleskop Hubble och flera andra observatorier, för första gången, en galax i vårt kosmiska grannskap som saknar det mesta av sin mörka materia. Denna upptäckt av galaxen NGC 1052-DF2 var en överraskning för astronomer, som man förstod att mörk materia (DM) är en nyckelbeståndsdel i nuvarande modeller för galaxbildning och evolution. Faktiskt, utan närvaro av DM, urgasen skulle sakna tillräckligt med gravitationskraft för att börja kollapsa och bilda nya galaxer. Ett år senare, en annan galax som missar mörk materia upptäcktes, NGC 1052-DF4, vilket ytterligare utlöste intensiva debatter bland astronomer om arten av dessa objekt.

    Nu, nya Hubble-data har använts för att förklara orsaken bakom den saknade mörka materian i NGC 1052-DF4, som bor 45 miljoner ljusår bort. Mireia Montes från University of New South Wales i Australien ledde ett internationellt team av astronomer för att studera galaxen med hjälp av djup optisk avbildning. De upptäckte att den saknade mörka materian kan förklaras av effekterna av tidvattenavbrott. Tyngdkrafterna i den närliggande massiva galaxen NGC 1035 sliter isär NGC 1052-DF4. Under denna process, den mörka materien tas bort, medan stjärnorna känner effekterna av interaktionen med en annan galax i ett senare skede.

    Tills nu, avlägsnandet av mörk materia på detta sätt har förblivit dolt för astronomer eftersom det bara kan observeras med extremt djupa bilder som kan avslöja extremt svaga drag. "Vi använde Hubble på två sätt för att upptäcka att NGC 1052-DF4 upplever en interaktion, " förklarade Montes. "Detta inkluderar att studera galaxens ljus och galaxens fördelning av klothopar."

    Tack vare Hubbles höga upplösning, astronomerna kunde identifiera galaxens klotformade klusterpopulation. Det 10,4 meter långa Gran Telescopio Canarias (GTC)-teleskopet och IAC80-teleskopet på Kanarieöarna, Spanien, användes också för att komplettera Hubbles observationer genom att ytterligare studera data.

    Den här bilden visar området runt galaxen NGC 1052-DF4, tagen av IAC80-teleskopet vid Teide-observatoriet på Teneriffa. Figuren belyser huvudgalaxerna i synfältet, inklusive NGC 1052-DF4 (bildens mitt), och dess granne NGC 1035 (mitten till vänster). Kredit:M. Montes et al.

    "Det räcker inte att bara spendera mycket tid på att observera föremålet, men en noggrann behandling av uppgifterna är avgörande, " förklarade teammedlemmen Raúl Infante-Sainz från Instituto de Astrofísica de Canarias i Spanien. "Det var därför viktigt att vi inte bara använder ett teleskop/instrument, men flera (både mark- och rymdbaserade) för att genomföra denna forskning. Med den höga upplösningen av Hubble, vi kan identifiera klothopar, och sedan med GTC-fotometri får vi de fysikaliska egenskaperna."

    Globulära hopar tros bildas i episoder av intensiv stjärnbildning som formade galaxer. Deras kompakta storlekar och ljusstyrka gör dem lätta att observera och de är därför bra spårare av egenskaperna hos deras värdgalax. På det här sättet, genom att studera och karakterisera den rumsliga fördelningen av klustren i NGC 1052-DF4, astronomer kan utveckla insikt i själva galaxens nuvarande tillstånd. Inriktningen av dessa kluster tyder på att de "avlägsnas" från sin värdgalax, och detta stöder slutsatsen att tidvattenavbrott inträffar.

    Genom att studera galaxens ljus, astronomerna hittade också bevis på tidvattensvansar, som är bildade av material som rör sig bort från NGC1052-DF4 – detta stöder ytterligare slutsatsen att detta är en störningshändelse. Ytterligare analys drog slutsatsen att de centrala delarna av galaxen förblir orörda och att endast ~7 % av galaxens stjärnmassa finns i dessa tidvattensvansar. Detta betyder att mörk materia, som är mindre koncentrerad än stjärnor, var tidigare och företrädesvis borttagen från galaxen, och nu börjar även den yttre stjärnkomponenten avskalas.

    "Detta resultat är en bra indikator på att medan galaxens mörka materia förångades från systemet, stjärnorna börjar först nu lida av störningsmekanismen, " förklarade teammedlemmen Ignacio Trujillo från Instituto de Astrofísica de Canarias i Spanien. "Med tiden, NGC1052-DF4 kommer att kannibaliseras av det stora systemet runt NGC1035, med åtminstone några av deras stjärnor som svävar fritt i rymden."

    Upptäckten av bevis för att stödja mekanismen för tidvattenavbrott som förklaringen till galaxens saknade mörka materia har inte bara löst en astronomisk gåta, men har också väckt en lättnadens suck för astronomer. Utan det, forskare skulle ställas inför att behöva revidera vår förståelse av tyngdlagarna.

    "Denna upptäckt förenar befintlig kunskap om hur galaxer bildas och utvecklas med den mest gynnsamma kosmologiska modellen, " tillade Montes.

    Dessa resultat har publicerats i Astrofysisk tidskrift .


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com