پژوهش اخیر زمانی آغاز شد که دانشمندان به بررسی دقیق کهکشانی به نام NGC ۱۰۵۲-DF۲ (یا به شکل خلاصه DF۲) پرداختند. این پدیدهای است که ستارهشناسان آن را با نام «کهکشانهای بهشدتپخشی» * میشناسند. در حالی که این کهکشان از نظر ابعاد و پهنا با کهکشان راه شیری خودمان قابل مقایسه است، اما تعداد ستارگان آن فقط یک دویستُم (۱/۲۰۰) ستارگان کهکشان راه شیری است.
این کهکشان از جهات دیگری نیز عجیبوغریب است: به نظر نمیرسد مانند آنچه در بسیاری از کهکشانهای دیگر مشاهده شده است، ناحیه مرکزی، بازوهای مارپیچی، یا دیسک داشته باشد.
اینک، دانشمندان احتمالا غیرعادیترین بخش این کهکشان عجیبوغریب را تایید کردهاند. به نظر میرسد این نکته غیرعادی، فقدان ماده تاریک باشد که تاکنون تصور میشد چسب لازم برای شکل دادن به کهکشانها باشد، چسبی که اجسام فضایی و کهکشانها را کنار یکدیگر نگاه میدارد و بخش عظیمی از عالم هستی را تشکیل میدهد.
محققان این کهکشان عجیب و ماده تاریک ناپیدای آن را نخستین بار در سال ۲۰۱۸ گزارش کردند. اما برای تایید یافتههای اولیه، این کهکشان را دوباره بررسی کردند و کوشیدند یافتههای خود را چند بار دیگر بیازمایند و نیز ببینند که آیا [این وضعیت کهکشان]واقعا توضیحناپذیر است یا نه.
نقشه بزرگترین ماده تاریک جهان نظریه اینشتین را زیر سوال میبرد
پیتر فان دکوم از دانشگاه یِیل، میگوید: «ما در سال ۲۰۱۸، در مشاهدات اولیه از این کهکشان با تلسکوپ [فضایی]هابل به یک دیدگاه دردسرساز رسیدیم که با دیدگاه رایج متفاوت بود.»
«فکر میکنم خیلیها حق داشتند که در درستی این امر تردید کنند، چون غیرعادی و نامعمول بود. بسیار خوب خواهد بود اگر توضیحی ساده برای آن وجود داشته باشد، توضیحی مانند ابعاد اشتباه. اما اگر این کهکشان واقعا کهکشانی عجیبوغریب باشد، فکر میکنم خیلی سرگرمکنندهتر و جالبتر خواهد بود.»
پژوهشگران برای تایید این یافتهها باید این موضوع را دقیق بررسی کنند که فاصله این کهکشان از ما چقدر است. اگر این فاصله از زمین همان اندازه باشد که محققان تخمین میزنند، پس ماده تاریک فقط چند درصد از محتوای این کهکشان را تشکیل میدهد. برخی این ادعا را مطرح کردهاند که این کهکشان ممکن است نزدیکتر از آن باشد که برآورد شده است و در محاسبه مقدار ماده تاریک این کهکشان، اغراق شده است. دلیل این نظر آن است که محاسبات مرتبط با میزان ماده تاریک بر این اساس انجام میگیرد که چه تعداد ستاره در یک کهکشان حرکت میکنند؛ یعنی بر اساس روشی که میتواند برای استنتاج و برآورد نیروی گرانش درون کهکشان استفاده شود.
این یافتههای جدید رصدهای تلسکوپ فضایی هابل نشان میدهد که مسئله این کهکشان فقط این نیست که از زمین بسیار دور است، بهمراتب دورتر از برآوردهای اولیه. در تقابل با رقم ۴۲ میلیون سال نوری که سایر دانشمندان پیشنهاد داده بودند و برخلاف ۶۵ میلیون سال نوری که در پژوهش اولیه مطرح شده بود، فاصله آن تا زمین ۷۲ میلیون سال نوری است.
این موضع به این گمانهزنی دامن میزند که این کهکشان در واقع ماده تاریک ندارد. اما چنین مسئلهای معماها و رازهای دیگری نیز مطرح میکند: چرا ماده تاریک این کهکشان تا این حد کم است؟ و این وضعیت چه تاثیری بر درک ما از نحوه شکلگیری و کنار هم ماندن کهکشانها خواهد داشت؟
فان دکوم توضیح میدهد: «تقریبا در همه کهکشانهایی که مشاهده کردهایم، میگوییم که ما بهدلیل ماده تاریک، قادر به مشاهده همه جرم آن کهکشان نیستیم.»
«آنچه با تلسکوپ هابل میبینیم، فقط نوک قله یخ است. اما در این مورد، آنچه مشاهده میکنیم همان [تصاویری]است که دریافت میکنیم. [تلسکوپ فضایی]هابل تمامیت ناب و دستنخورده آن [کهکشان]را نشان میدهد. این تمام آن است. این فقط نوک قله یخ نیست، این تمام کوه یخ است.»
این پژوهش جدید در نشریه «آستروفیزیکال ژورنال لترز» (The Astrophysical Journal Letters) منتشر شده است.
* «کهکشانهای بهشدتپخشی» یا بهاصطلاح UDG در سال ۱۹۹۷ کشف شدند. این کهکشانها بهشدت کمنورند. بر اساس برخی نظریهها، این کهکشانها برای آن که تحت تاثیر نیروهای کِشندی کهکشانهای همسایه خود نابود نشوند، باید دربرگیرنده حجم بسیار زیادی از ماده تاریک باشند تا پایدار بمانند.