एक नए नेचर एस्ट्रोनॉमी अध्ययन में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन और पोमोना कॉलेज के खगोल भौतिकीविदों के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय टीम रिपोर्ट करती है कि कैसे, जब छोटी आकाशगंगाएँ बड़ी आकाशगंगाओं से टकराती हैं, तो बड़ी आकाशगंगाएँ अपने काले पदार्थ की छोटी आकाशगंगाओं को छीन सकती हैं – इससे कोई फर्क नहीं पड़ता हम सीधे नहीं देख सकते हैं, लेकिन कौन से खगोल भौतिकीविद सोचते हैं कि अस्तित्व में होना चाहिए, क्योंकि इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के बिना, वे आकाशगंगा के सितारों की गति जैसी चीजों की व्याख्या नहीं कर सके। खगोल भौतिकीविद रिपोर्ट करते हैं कि जब छोटी आकाशगंगाएँ बड़ी आकाशगंगाओं से टकराती हैं, तो बड़ी आकाशगंगाएँ छोटी आकाशगंगाओं को उनके काले पदार्थ से अलग कर सकती हैं – ऐसा पदार्थ जिसे हम सीधे नहीं देख सकते हैं, लेकिन जो खगोल भौतिकीविद सोचते हैं कि उनका अस्तित्व होना चाहिए क्योंकि, इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के बिना, वे कर सकते हैं ‘आकाशगंगा के तारों की गति जैसी चीजों की व्याख्या न करें।
यह एक ऐसा तंत्र है जिसमें यह समझाने की क्षमता है कि कैसे आकाशगंगाएँ डार्क मैटर के बिना मौजूद हो सकती हैं – ऐसा कुछ जिसे कभी असंभव माना जाता था। इसकी शुरुआत 2018 में हुई थी जब प्रिंसटन यूनिवर्सिटी और येल यूनिवर्सिटी के एस्ट्रोफिजिसिस्ट शैनी डेनियल और पीटर वैन डोक्कुम ने दो आकाशगंगाओं का अवलोकन किया था जो कि उनके अधिकांश डार्क मैटर के बिना मौजूद थीं। “हम डार्क मैटर के बड़े अंशों की उम्मीद कर रहे थे,” डेनिएली ने कहा, जो नवीनतम अध्ययन के सह-लेखक हैं। “यह काफी आश्चर्यजनक था, और बहुत सारी किस्मत, ईमानदारी से।” भाग्यशाली खोज, जिसे वैन डोक्कुम और डेनिएली ने 2018 में एक नेचर पेपर में और 2020 में एक एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स पेपर में रिपोर्ट किया था, ने आकाशगंगाओं-ज़रूरत-अंधेरे-पदार्थ प्रतिमान को उथल-पुथल में फेंक दिया, संभावित रूप से उस खगोल भौतिकीविदों को एक के रूप में देखने के लिए आया था। आकाशगंगाएँ कैसे काम करती हैं, इसके लिए मानक मॉडल।
“यह पिछले 40 वर्षों से स्थापित किया गया है कि आकाशगंगाओं में डार्क मैटर है,” पोमोना कॉलेज के खगोल विज्ञान के प्रोफेसर जॉर्ज मोरेनो ने कहा, जो नए पेपर के प्रमुख लेखक हैं। “विशेष रूप से, कम द्रव्यमान वाली आकाशगंगाओं में काफी अधिक डार्क मैटर अंश होते हैं, जिससे डेनियल की खोज काफी आश्चर्यजनक हो जाती है। हम में से कई लोगों के लिए, इसका मतलब यह था कि डार्क मैटर आकाशगंगाओं को बढ़ने में कैसे मदद करता है, इसकी हमारी वर्तमान समझ में तत्काल संशोधन की आवश्यकता है।” टीम ने कंप्यूटर मॉडल चलाए जो ब्रह्मांड के एक हिस्से के विकास का अनुकरण करते हैं – लगभग 60 मिलियन प्रकाश वर्ष – बिग बैंग के तुरंत बाद शुरू होकर वर्तमान तक सभी तरह से चल रहा है। टीम ने सात आकाशगंगाओं को डार्क मैटर से रहित पाया। पड़ोसी आकाशगंगाओं के साथ 1,000 गुना अधिक बड़े पैमाने पर कई टकरावों के बाद, उनकी अधिकांश सामग्री छीन ली गई, सितारों और कुछ अवशिष्ट डार्क मैटर के अलावा कुछ भी नहीं छोड़ा। “यह शुद्ध शांति थी,” मोरेनो ने कहा। “जिस क्षण मैंने पहली छवियां बनाईं, मैंने उन्हें तुरंत डेनियल के साथ साझा किया, और उन्हें सहयोग करने के लिए आमंत्रित किया।” रॉबर्ट फेल्डमैन, ज्यूरिख विश्वविद्यालय के एक प्रोफेसर, जिन्होंने नए सिमुलेशन को डिजाइन किया, ने कहा कि “इस सैद्धांतिक कार्य से पता चलता है कि डार्क मैटर की कमी वाली आकाशगंगाएँ बहुत आम होनी चाहिए, खासकर विशाल आकाशगंगाओं के आसपास।”
यूसीआई के जेम्स बुलॉक, एक खगोल भौतिकीविद्, जो कम द्रव्यमान वाली आकाशगंगाओं के विशेषज्ञ हैं, ने बताया कि कैसे उन्होंने और उनकी टीम ने अपने मॉडल का निर्माण सिर्फ इसलिए नहीं किया ताकि वे डार्क मैटर के बिना आकाशगंगा बना सकें – उन्होंने जो कुछ कहा वह मॉडल को मजबूत बनाता है, क्योंकि यह था ‘ टी किसी भी तरह से उन टकरावों को बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो उन्हें अंततः मिले। “हम बातचीत का अनुमान नहीं लगाते हैं,” बुलॉक ने कहा। यह पुष्टि करते हुए कि डार्क मैटर की कमी वाली आकाशगंगाओं को एक ब्रह्मांड में समझाया जा सकता है, जहां बहुत सारे डार्क मैटर हैं, बैल जैसे शोधकर्ताओं के लिए राहत की सांस है, जिनका करियर और उनमें जो कुछ भी खोजा गया है, वह डार्क मैटर पर टिका है, जो आकाशगंगाओं को उनके व्यवहार करने का तरीका बनाता है। . “यह अवलोकन कि डार्क मैटर-मुक्त आकाशगंगाएँ हैं, मेरे लिए थोड़ी चिंताजनक रही हैं।” बैल ने कहा। “हमारे पास एक सफल मॉडल है, जिसे दशकों की कड़ी मेहनत से विकसित किया गया है, जहां ब्रह्मांड में अधिकांश पदार्थ अंधेरा है। हमेशा संभावना है कि प्रकृति हमें मूर्ख बना रही है।” लेकिन, मोरेनो ने कहा, “आपको मानक डार्क मैटर प्रतिमान से छुटकारा पाने की ज़रूरत नहीं है।” अब जब खगोल भौतिकविदों को पता है कि एक आकाशगंगा अपने काले पदार्थ को कैसे खो सकती है, मोरेनो और उनके सहयोगियों को उम्मीद है कि निष्कर्ष उन शोधकर्ताओं को प्रेरित करते हैं जो वास्तविक दुनिया की विशाल आकाशगंगाओं की तलाश करने के लिए रात के आकाश को देखते हैं, वे अंधेरे पदार्थ को छोटे से दूर करने की प्रक्रिया में हो सकते हैं। . “इसका अभी भी मतलब यह नहीं है कि यह मॉडल सही है,” बुलॉक ने कहा। “एक वास्तविक परीक्षा यह देखने के लिए होगी कि क्या ये चीजें आवृत्ति और सामान्य विशेषताओं के साथ मौजूद हैं जो हमारी भविष्यवाणियों से मेल खाती हैं।”
इस नए काम के हिस्से के रूप में, मोरेनो, जिसकी जड़ें स्वदेशी हैं, ने चेरोकी नेताओं से सात चेरोकी कुलों के सम्मान में उनके सिमुलेशन में पाई गई सात डार्क मैटर-मुक्त आकाशगंगाओं के नाम रखने की अनुमति प्राप्त की: पक्षी, नीला, हिरण, लंबे बाल, पेंट , जंगली आलू और भेड़िया। मोरेनो ने कहा, “मैं इन आकाशगंगाओं के साथ एक व्यक्तिगत संबंध महसूस करता हूं, जिन्होंने कहा कि, जैसे ही अधिक विशाल आकाशगंगाओं ने अपने काले पदार्थ की छोटी आकाशगंगाओं को लूट लिया,” स्वदेशी वंश के कई लोगों को छीन लिया गया हमारी संस्कृति का। लेकिन हमारा मूल बना हुआ है, और हम अभी भी संपन्न हो रहे हैं।” काम के लिए फंडिंग नेशनल साइंस फाउंडेशन, पोमोना कॉलेज और हैरी एंड ग्रेस स्टील फाउंडेशन से मोरेनो के लिए सब्बेटिकल लीव सपोर्ट, और डेनिएली के लिए, नासा से हबल फेलोशिप ग्रांट के माध्यम से आई। HST-HF2-51454.001-A को स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट द्वारा सम्मानित किया गया, जो NASA अनुबंध NAS5-26555 के तहत, एसोसिएशन ऑफ यूनिवर्सिटीज फॉर रिसर्च इन एस्ट्रोनॉमी, इनकॉर्पोरेटेड द्वारा संचालित है। अन्य सहयोगियों में फ्रांसिस्को मर्काडो, कोर्टनी क्लेन और ज़ाचरी हैफेन शामिल हैं, सभी यूसीआई से।
