Neden en küçük galaksiler en karanlık maddeye sahiptir?
Evren orada, keşfetmemizi bekliyor.
Bir patlama ile başladı
Örnek: Sayısal simülasyonla oluşturulan büyük ölçekli galaksi yapısı. Resim kaynağı: Forbes
Evreni herhangi bir yönden nasıl gözlemlersek gözlemleyelim, karanlık maddenin sıradan maddeye oranının 5: 1 olduğunu bulacağız. Kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun dalgalanmasını veya X-ışını temelli lensin yıldız kümesi çarpışmalarına oranını veya spiraller ve eliptik galaksiler gibi büyük ölçekli yapılandırılmış kümelerin performansındaki farklılığı dikkate almamamızdan bağımsız olarak, hepsi aynı olacak. Karanlık maddenin sıradan maddeye oranı 5: 1'dir - nerede olursanız olun.
Örnek: Bu dört bağımsız kümenin ve yıldız kümesinin tümü, karanlık madde (mavi) ve sıradan madde (pembe) arasındaki ayrımı göstermektedir.
Resim kaynağı: NASA
Bu oran, evrendeki en küçük galaksiyi gözlemlemeye başlayana kadar her yerde mevcuttur. Samanyolu'nun boyutuna yakın olan galaksiler, evrende keşfettiğimiz galaksilerin çoğunu temsil eder ve 5: 1 oranı sabit kalır. Bununla birlikte, kümelenmiş cüce galaksiler veya yalnızca sizin kümenizde görülebilen ultra düşük kütleli galaksiler gibi daha küçük galaksilere baktığınızda (çünkü çok zayıf ışık yayarlar), toplam kütlenin ne kadar küçük olduğunu göreceksiniz, Karanlık maddenin oranı ne kadar büyükse.
Resim: Cüce gökada NGC 5477. Resim kaynağı: NASA
Başka bir deyişle, galaksinin kütlesi ne kadar küçükse, yıldızların ve sıradan maddenin oranı o kadar küçük ve karanlık maddenin hakimiyeti o kadar güçlüdür! Bu biraz paradoksal görünüyor çünkü karanlık madde ve sıradan madde üzerindeki yerçekimi kuvveti aynı. İster küçük bir kümeden minyatür bir galaksiye, ister büyük bir kümeden süper kütleli bir yıldız kümesine değişsin, yoğun bir bölgeden başladığınızda, normal madde ve karanlık maddeye karşı aynı çekiciliğe sahip olacaktır.
Fakat daha derinlemesine düşünürsek (ve aşağıdaki iki resme bakarsak), karanlık maddenin neden küçük galaksilerde baskın olduğunu açıklayabiliriz. Bunun nedeni, küçük galaksilerin doğumlarının başında daha fazla karanlık maddeye sahip olmaları değildir; aksine, başlangıçta 5: 1 oranını da muhafaza ederler, ancak yerçekimleri çok zayıf olduğu için, içerdikleri maddeyi kontrol etmeleri çok zordur. . Ne yazık ki, sıradan madde hem ışıkla hem de diğer sıradan maddelerle etkileşime girecek ve bu da onların inanılmaz bir kolaylıkla soyulmalarına neden olacaktır.
Resim: Yıldız, Messier 82 galaksisinin içine fırladı ve malzeme kırmızı jet şeklinde fırlatıldı. Resim kaynağı: NASA
Bir yıldız büyük bir patlama oluşturduğunda yoğun ultraviyole radyasyon üretir. En büyük kütleli yıldızlar öldüğünde süpernova patlamaları üretirler, bu süpernovalar maddeyi deiyonize eder ve onu göreliliğe yakın bir hıza çıkarır. Maddeyi kara deliğe taşırken, maddeyi galaksiler arası ortama atmak için hava akımları oluşturacaktır. Tüm bu faktörler tüm galaksilerde rol oynar, ancak bu madde püskürmeleri yalnızca sıradan maddeyi etkiler. Karanlık madde, yıldız oluşumu, yıldız ölümü veya kara delik iç tutulması olayları sırasında olsun, tüm elektromanyetik ortamlara şeffaf olduğu için, yalnızca sıradan madde fırlatılacaktır. Öte yandan, bu etkiler yalnızca karanlık maddeden geçer, bu nedenle düşük kütleli galaksilerde hala mevcuttur.
Resim: Sarmal gökada ESO 137-001'in normal maddesi, gökada kümesinin ortamından hızla geçerken sıyrılıyor. Resim kaynağı: NASA
Büyük kümelerin içinde galaksiler olduğunda, bu fark daha belirgin olacaktır. Oradaki galaksiler arası ortam çok yoğun ve maddeyle dolu.Bu galaksiler, güçlü rüzgarların karahindiba tohumlarını kolayca dağıtabilmesi ve kümedeki ortamın evrendeki düşük kütleli galaksilerden sıradan maddeyi kolayca üfleyebilmesi gibi, yüksek hızda geçecekler. Dağınık, geriye sadece karanlık madde kaldı.
Resim: NGC 147, karanlık maddenin hakim olduğu bir cüce galaksi. Kredi bilgileri: Roberto Mura
Yukarıdakilerin tüm etkilerini hesaba katarsak, galaksi ne kadar küçük ve kütle ne kadar düşükse, sıradan maddenin ilk kez ele geçirilmesinden sonra o kadar kırılgan olacağını göreceksiniz, bu da karanlık maddenin sıradan maddeye oranını artıracaktır. Evrendeki en küçük mini galaksi için 1000: 1'lik bir oran normaldir, ancak Samanyolu'nun büyüklüğündeki bir galaksiye döndüğünüzde, evrendeki diğer her şeyin sabit kalacağı 5: 1 oranına geri dönecektir. Her şey doğduğunda, karanlık maddenin sıradan maddeye oranı aynı olabilir, ancak yalnızca uzun vadeli sıradan maddeye sahip olanlar en büyük kazananlardır!
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Fanlio-Ethan Siegel- forbes
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
