Mermi galaksi kümeleri karanlık maddenin varlığını kanıtlıyor, ancak çoğu fizikçinin düşünmesinin nedeni bu değil
[Bokeyuan-Bilimin Popülerleştirilmesi] Aşağıdaki görüntü optik verilerin, X-ışını verilerinin ve yeniden yapılandırılmış kaliteli haritanın bir sentezidir.Astronomi alanındaki en ünlü ve bilgilendiricilerden biridir. Buna "mermi gökada kümesi" denir ve yakın zamanda çarpışan iki gökada kümesini gösterir. Bir yıldız kümesindeki tek bir galaksi, çarpışma olasılığı çok düşük olduğu için, birbirlerine ateş eden ve birbirlerinden geçen kuşlarla dolu iki silah gibidir.
Kütleçekimsel mercek haritası (mavi), mermi gökada kümesinin optik ve x-ışını (pembe) verilerinin üzerine yerleştirilmiştir. Uyumsuzluk yadsınamaz. Görsel telif hakkı: X-ray: NASA / CXC / CfA / M.Markevitch ve diğerleri .; Lensleme Haritası: NASA / STScI; ESO WFI; Magellan / U.Arizona / D.Clowe ve diğerleri .; Optik: NASA / STScI; Magellan /U.Arizona/D.Clowe ve diğerleri.
Bununla birlikte, her yıldız kümesindeki galaksiler arasındaki gaz büyük ölçüde dağılmış durumda, normal maddenin çoğunu alıyor, çarpışıyor ve ısınarak bugün görebildiğimiz x-ışınları yayıyor. Ancak kütleyi yeniden inşa etmek için genel görelilik bilgisini ve arka plan ışığının eğriliğini kullandığımızda, bunun içindeki maddeyi toplamak yerine galakside olduğunu görürüz. Bu nedenle karanlık madde var olmalıdır. Muhakeme standardına göre, galaksi kümesi 5: 1 oranında karanlık madde ve sıradan maddeden oluşur. Çarpıştıklarında, dağınık normal madde çarpışır, birbirine yapışır ve ısınırken kümeler (galaksiler) ve karanlık madde geçerek gözlenen etkiyi oluşturur.
MACS j0416.1-2403'te, birleştirilmiş bir gökada kümesi farklı bir X-ışını gazını yerçekimi sinyalinden ayırır, ancak bu beklenen bir durumdur çünkü bu gökada kümesi farklı birleşme aşamasındadır ve hala mevcuttur. Ofset. Görsel telif hakkı: X-ray: NASA / CXC / SAO / G.Ogrean ve diğerleri .; Optik: NASA / STScI; Radyo: NRAO / AUI / NSF
Ancak, herhangi bir büyük teori gibi, tüm olasılıklar dikkate alınmalıdır. X-ışınları yalan söylemez: iki ayrı küme arasında gerçekten birçok sorun vardır, bu nedenle herhangi bir karşıt görüş atılmalıdır. Yıldız kümelerinde süper kompakt, görünmez sıradan madde kümeleri var Bu fikir çok ilginç, ancak bir dizi sistematik gözlem ve analiz, gözlemlenen etkileri açıklamanın yeterli olmadığını gösteriyor. Bu, çok sayıda başka çarpışan yıldız kümesinin gösterdiği gibi, evrendeki tek yıldız kümesinin benzersizliğidir ve aynı etkiyi bulmuştur.
X-ışınları (pembe) ve yerçekimi kuvvetleri (mavi) arasındaki ayrımı gösteren, karanlık maddeyi gösteren dört çarpışan galaksi kümesi. Görsel telif hakkı: X-ışını: NASA / CXC / UVic. / A.Mahdavi ve diğerleri. Optik / Lensleme: CFHT / UVic. / A. Mahdavi ve diğerleri (sol üst); X-ışını: NASA / CXC / UCDavis / W.Dawson ve diğerleri .; Optik: NASA / STScI / UCDavis / W.Dawson ve diğerleri (sağ üst); ESA / XMM-Newton / F. Gastaldello (INAF / IASF, Milano, İtalya) / CFHTLS (sol alt) ; Röntgen: NASA, ESA, CXC, M. Bradac (Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara) ve S. Allen (Stanford Üniversitesi) (sağ altta)
Belki de ilginç bir olasılığı düşünmeliyiz: doğru koşullar altında, yerçekimi yerel olmayan etkiler gösterecektir. Bu çılgınca gelebilir, ancak kuantum evreni gibi fizikteki birçok önemli sürecin bir işaretidir. En temel fikir, yerçekiminin etkisinin farklı yerlerde meydana gelmesidir ve çoğu madde öyledir. Yerel olmayan yerçekimi teorisi, galaksilerin dönüş eğrisi gibi yerçekimi teorisinin başarısını yeniden şekillendirmede mükemmeldir. Yakın zamanda yayınlanan bir makale, yerçekimi dalgalarının ve gama ışınlarının sınırlamalarını, bazı değişken yer çekimlerini dışlamak için kullandı. Bunlar farklı yollar boyunca ilerler. "Hayatta kalanlardan" biri MOG: yerçekimi teorisinin yerel olmayan bir etkisi. (Yerel olmayan, etkisinin tamamen kirlilik kaynağının olduğu yerde olmadığı anlamına gelir.)
Ancak bu inandırıcı olsa da, doğru olamaz ve nedenini anlamak için sadece bir düşünce deneyi gerektirir.
Zayıf yerçekimi mercekleme etkisi nedeniyle, kümeler ve galaksi kümeleri ışık ve arkalarındaki madde üzerinde yerçekimi etkisi yaratır. Bu, gözlemlenen maddeyle tutarlı olması gereken kütle dağılımını yeniden yapılandırmamızı sağlar. Telif hakkı: ESA, NASA, K. Sharon (Tel Aviv Üniversitesi) ve E. Ofek (Caltech)
İki galaksi kümesi olduğunu hayal edin, çarpışmadan sonra ne olacak? Maddenin çoğu çarpışmanın merkezinde bulunur, ancak yerçekimi kuvvetinin çoğu başka yerlerde yoğunlaşmıştır. Yerçekimi ve kütlenin birbirine bağlanmamasını gerektirir. Aslında, galaksi grubunda normal maddeyi gördüğümüzde gördüğümüz şey budur - gazı gördüğümüz / izlediğimiz ve kütleçekim merceğinden kütleyi yeniden oluşturduğumuz yer, tam olarak aynı değildir.
(a) Massey ve diğerlerinin (2007a) analizinden, evrendeki karanlık maddenin dağılımını tahmin edin. Bu mavi görüntü, Hubble Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenen arka plandaki galaksinin zayıf çarpılmasından çıkarılan karanlık maddenin yoğunluğunu ortaya koymaktadır. (b) Gökadadaki yıldız kütlelerinin Hubble Uzay Teleskobu ve x-ışını uydusu xmm-newton ile birleşimi, baryon maddesinin eşdeğer haritasını ortaya çıkarır. Telif hakkı: R. Ellis, Philos Trans A Math Phys Eng Sci.201013 Mart; 368 (1914): 967987
Ya yerçekimi yerel olmayan bir alana etki eder ya da görünmez bir kütle formu-karanlık madde vardır. Ancak ikisini ayırt etmenin basit bir yolu var: Çarpışma sürecinde olmayan galaksi kümelerine veya birbirine geçmemiş yakınlardaki iki kümeye bakın. Karanlık madde doğru açıklama ise, yerçekimsel mercek sinyali madde dağılımını izlemeli ve her şey yerel olmalıdır. Ancak cevap yerel olmayan yerçekimi ise, o zaman yerçekimi etkisi maddenin olmadığı yerde olmalıdır.
Bu verilerle cevabımız da var.
Yukarıdaki şeklin ana hatları, yerçekimi merceğinden yeniden oluşturulan gökada grubunun kütlesini gösterirken, noktalar gözlenen gökadaları, renk kodlu çeşitli kırmızıya kaymaları gösterir. Galaksi kümesi durağan olduğunda, madde ve yerçekimi ayrımı olmaz. Görsel telif hakkı: H.S. Hwang ve diğerleri, ApJ, 797, 2, 106
Galaksi kümesi rahatsız edilmediğinde, yerçekimi etkisi maddenin dağıldığı yerde konumlanır. Ancak çarpışma veya etkileşim gerçekleştikten sonra, yerel olmayan bir etki göreceğiz. Bu, çarpışma sırasında normal maddeyi görülen yerçekimi etkisinden ayıran bir şey olduğunu gösterir. Karanlık maddenin eklenmesi bu çalışmayı mümkün kılar, ancak yerel olmayan yerçekimi tahminleri farklı kılar ve gözlemler aynı anda eşleştirilemez.
İlginç bir şekilde, bu tartışma on yıldan fazla bir süredir devam ediyor ve karanlık madde karşıtlarından hala tatmin edici bir çürütme yok. Bu, karanlık maddenin varlığını "kanıtlayan" normal maddenin yer değiştirmesi değildir, "yer değiştirme yalnızca karanlık madde ile normal maddenin astrofiziksel süreçlerle ayrıldığı bir ortamda gerçekleşir". Bu, tam bir teori olarak karanlık maddenin yerini alacaksa çözülmesi gereken temel bir sorundur.
Bilgi: Sınırsız Bilim, Boko Park-Bilim Yaygınlaştırma
Yazar: Ethan Siegel (astrofizikçi)
Gönderen: Forbes bilimi
Derleme: Light Quantum
İnceleme: Brocade Garden
