دانشمندان خوشه‌ای از کهکشان‌های کوتوله را کشف کرده‌اند که فیزیک مدرن را به چالش می‌کشد

به گزارش مجله خبری نگار، اخترشناسان چینی از دانشگاه علم و فناوری چین، به رهبری پروفسور وانگ هوی‌یوان، کشف کرده‌اند که کهکشان‌های کوتوله - کوچکترین و کم‌نورترین کهکشان‌های جهان - به شیوه‌ای غیرمعمول گروه‌بندی می‌شوند که با تمام دانش متعارف در اخترفیزیک در تضاد است. این مطالعه در مجله نیچر منتشر شده است.

تاکنون، دانشمندان عمدتاً کهکشان‌های بزرگ - مانند کهکشان راه شیری خودمان - را مطالعه کرده‌اند. آنها درخشان‌تر و مشاهده‌شان آسان‌تر است. با این حال، کهکشان‌های کوتوله مدت‌هاست که "در سایه" باقی مانده‌اند، زیرا تشخیص آنها دشوار است. اما یک مطالعه جدید نشان داده است که آنها می‌توانند اطلاعات بسیار بیشتری در مورد ساختار جهان نسبت به آنچه قبلاً تصور می‌شد، آشکار کنند.

ستاره‌شناسان کشف کرده‌اند که دو نوع کهکشان کوتوله وجود دارد: فشرده (متراکم) و پراکنده (پراکنده)؛ و نکته شگفت‌انگیز اینجاست: کهکشان‌های پراکنده بسیار بیشتر از همتایان متراکم خود احتمال تشکیل خوشه دارند. این کشف با نظریه‌های علمی قبلی در تضاد است.

طبق مدل کیهان‌شناسی فعلی (به نام ΛCDM یا ماده تاریک سرد لامبدا)، ساختار کهکشان‌ها به چگونگی و زمان تشکیل «هاله‌های» کهکشانی تاریک - ابر‌های نامرئی ماده تاریک که کهکشان‌ها در آن قرار دارند - بستگی دارد. تاکنون اعتقاد بر این بود که کهکشان‌های کوتوله در هاله‌های قدیمی باید متراکم باشند، نه برعکس.

اما در یک مطالعه جدید، دانشمندان ثابت کرده‌اند که اوضاع کاملاً متفاوت است: کهکشان‌های پراکنده با هاله‌های قدیمی‌تر مرتبط هستند، در حالی که کهکشان‌های فشرده با هاله‌های جوان‌تر مرتبط هستند. این کشف، خرد متعارف را به چالش می‌کشد و ممکن است نشان دهد که ماهیت ماده تاریک پیچیده‌تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می‌شد.

برای توضیح این پدیده، محققان ایده جذابی را مطرح کرده‌اند: شاید ذرات ماده تاریک به روش‌هایی غیر از گرانش با یکدیگر تعامل دارند. چنین ماده تاریک خود-تعاملی می‌تواند کشش گرانشی در هاله‌های قدیمی را تضعیف کرده و کهکشان‌ها را "متورم" کند و آنها را پراکنده‌تر سازد.

سردبیران مجله نیچر، جایی که این مقاله منتشر شده است، از این کار تمجید کردند: «این یک نتیجه بدیع و شگفت‌انگیز است. این روش جدید مطالعه ماده تاریک با استفاده از توزیع کهکشان‌ها می‌تواند تأثیر عمیقی بر کیهان‌شناسی به طور کلی داشته باشد.»

این کشف، اولین تأیید رصدی از یک اثر کلیدی به نام «گردآوری هاله» است که می‌تواند به بازنگری در نظریه‌های کلیدی در مورد چگونگی پیدایش و تکامل جهان منجر شود و به ما در درک بهتر ماده تاریک مرموزی که بیشتر جرم آن را تشکیل می‌دهد، کمک کند.