新たに発見された19個の矮小銀河には暗黒物質が欠けているようであり、物理学者はその理由を知りません。
この発見により、暗黒物質が存在しないように見える銀河の数が劇的に増加します。これは、引力を発揮しながらも光を放出しない神秘的で目に見えないものです。暗黒物質は銀河形成の主要な成分であると考えられており、その重力がガスの原子を引き寄せて銀河を形成します。暗黒物質が銀河内に存在していることがわかります。これは、銀河内の物質が銀河全体を構成している場合よりも速く渦巻くためです。このより速い渦巻きは、正確に測定できるすべての銀河に現れました。しかし最近、研究者たちは、これら19個を含む特定の小さな銀河が、通常の物質を構成する粒子であるバリオンに支配されているかのように振る舞うことを発見しました。彼らの目に見えない暗黒物質のハローの証拠はありません。
この発見に関与していなかった英国のダラム大学の天体物理学者であるカイルオマーンは、これらの銀河は、まだ報告されている、明らかに暗黒物質のない物体の最も長いリストを構成すると述べました。しかし、それらは最初ではありません。
暗黒物質が不足しているように見える銀河の最も広く報告された発見は、2018年3月に行われました。 Live Scienceが報告したように、バリオンのみの銀河モデルですが、多くは結果の妥当性に疑問を投げかけました。
ジャーナルNature Astronomyで11月25日に公開された最新の論文は、同じ方法を使用して19の暗黒物質のない銀河を特定しました。
ヘルシンキ大学の天体物理学者であるティルサワラ氏は、「これらのH1回転曲線は、van Dokkumのチームが使用した方法よりも正確です」と述べています。しかし、測定にはまだ解決されていない「体系的な不確実性」がまだあると彼は言った。
たとえば、地球に対するホスト銀河の角度が正しく測定されていない場合、計算が失敗する可能性があるとオマーン氏は語った。そして、超新星のような出来事は、通常の銀河のガスを加速させ、この新しい論文の銀河のように地球から見える回転曲線を作成するとサワラは言った。いずれにせよ、ダークマターフリーの主張を確認するには、さらに多くのフォローアップ作業が必要であると、すべての専門家(研究著者を含む)は述べています。
しかし、特定の銀河が通常の量の暗黒物質を欠いていることが判明した場合、それは宇宙がどのように形成されたかについての現在の理論にとって問題です。
物理学者は、ラムダの冷たい暗黒物質(ΛCDM)として知られているモデルを使用して、宇宙がどのように形成され動作するかを説明します。それは宇宙の3つの主要な特徴を説明します:宇宙定数(Λ)、暗黒物質と暗黒エネルギー。
awCDMは銀河の形成方法を説明しているとサワラ氏は述べ、暗黒物質なしでこれらの特定の銀河がどのように形成されたかを簡単に説明することはできない
オマーン氏によると、いくつかの例はΛCDMで説明できるとのことです。たとえば、密集した銀河団の真ん中にある矮小銀河には、暗黒物質を取り除くために、他にも多くの重力源があります。しかし、この論文では、いくつかの暗黒物質のない銀河は孤立しており、他の重力源からはほど遠いとオマーンは言った。
「それは挑戦だ」とオマーンは言った。
一部の研究者は、ModCDMとModified Newtonian Dynamics(MOND)と呼ばれる別の理論のセットとの間の戦いにおけるノックアウトパンチとして暗黒物質のない銀河の証拠を提示しました。 MOND理論は、重力の物理学を微調整するために暗黒物質を拒否します。重力は宇宙のあらゆる場所で作用するはずなので、MONDは私たちが暗黒物質と呼ぶものもすべての銀河を含むあらゆる場所にあるはずであると予測します。しかし、これらの銀河がMONDに違反している場合、それらもΛCDMに違反しているため、実際にはMONDへのノックアウトパンチではない、とSawalaは述べています。
物理学者は、何が起こっているのかを理解する唯一の方法は、さまざまなツールを使用してこれらの銀河をより詳細に研究し、そこで起こっているように見えるものが実際に起こっていることを確認することであると述べました。