दुर्मिळ प्रकारची आकाशगंगा वैज्ञानिकांना वाटत होती तितकी एकमेव नसेलही

डार्क मॅटर फारच कमी किंवा अजिबात नसल्यासारखी दिसणारी तिसरी ज्ञात आकाशगंगा खगोलशास्त्रज्ञांनी ओळखली आहे, ज्यामुळे आधुनिक विश्वविद्येतील अधिक अस्वस्थ करणाऱ्या विसंगतींपैकी एक अधिक तीव्र झाली आहे. DF9 म्हणून ओळखला जाणारा हा घटक DF2 आणि DF4 या आधीच्या दोन अपवादांमध्ये सामील होतो, आणि हे तिघेही पृथ्वीपासून सुमारे ४५ दशलक्ष प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या त्याच रेषीय आकाशगंगा-रचनेचा भाग आहेत.

हा शोध येल-नेतृत्वाखालील पथकाने W. M. Keck Observatory मधील निरीक्षणांचा वापर करून केला, आणि १६ जून रोजी The Astrophysical Journal मध्ये प्रसिद्ध झालेल्या अभ्यासात तो नोंदवला गेला. DF9 मधील तार्‍यांच्या हालचाली मोजून संशोधकांनी त्या आकाशगंगेचे एकूण वस्तुमान सूर्याच्या वस्तुमानाच्या सुमारे १० कोटी पट असल्याचा अंदाज लावला. अहवालानुसार, ही संख्या केवळ तिच्या दिसणाऱ्या पदार्थाने समजावून सांगता येते, पारंपरिक मॉडेल सहसा अपेक्षित धरतात त्या मोठ्या लपलेल्या वस्तुमानाविना.

म्हणूनच हा निकाल ठळक ठरतो. आकाशगंगा निर्मितीच्या प्रचलित चित्रात, डार्क मॅटर हा दुय्यम मुद्दा नाही किंवा ऐच्छिक घटकही नाही. तेच बांधकामाचे सांगाडे आहे. आकाशगंगा सामान्यतः अशा डार्क मॅटर हॅलोमध्ये तयार होतात असे मानले जाते, जे बहुतेक गुरुत्वीय वस्तुमान पुरवतात. तारे, वायू आणि धूळ यांसारखा दृश्यमान पदार्थ त्या हॅलोमध्ये स्थिरावतो. एखाद्या आकाशगंगेत खरोखरच डार्क मॅटर नसेल, तर तिचा इतिहास अतिशय असामान्य असला पाहिजे, किंवा व्यापक चौकटीतील काही भागाला अधिक सुधारणा आवश्यक आहे.

DF9 ही एकटीच उत्सुकता नाही. तिचे महत्त्व तिच्या सोबतीमुळे आहे. DF2 आणि DF4 यांनी आधीच भुवया उंचावल्या होत्या, कारण तेही डार्क मॅटर-अभावी दिसत होते. आता DF9 त्याच रचनेत जोडली गेल्याने, समान उगमाचा युक्तिवाद नाकारणे अधिक अवघड झाले आहे. अहवालात सात आकाशगंगांची एक रेषीय रचना वर्णन केली आहे, जी एकाच हिंसक घटनेमुळे, कदाचित आकाशगंगांच्या टकरीमुळे, तयार झाली असावी.

डार्क मॅटर संशोधनासाठी हे का महत्त्वाचे आहे

मुख्य प्रवाहातील विश्वविद्येत डार्क मॅटर हा विश्वातील मध्यवर्ती, अदृश्य घटकांपैकी एक मानला जातो. तो असे प्रकाश उत्सर्जित किंवा शोषित करत नाही की जो दुर्बिणी थेट पाहू शकतील, पण त्याचे परिणाम गुरुत्वीय वर्तनावरून अनुमानित केले जातात. यामध्ये आकाशगंगेचे परिभ्रमण, गुरुत्वीय लेन्सिंग, आणि मोठ्या प्रमाणावरील विश्वरचना कशी एकत्र टिकते हे समाविष्ट आहे. दिलेल्या स्रोत मजकुरानुसार, डार्क मॅटर विश्वाच्या एकूण वस्तुमानाच्या सुमारे ८५% आहे असा अंदाज आहे.

त्या पार्श्वभूमीवर, उघडपणे डार्क मॅटर नसलेली आकाशगंगा केवळ असामान्य नाही. ती सिद्धांतासाठी ताण-परीक्षा ठरते. जर बहुतांश आकाशगंगांना तयार होण्यासाठी डार्क मॅटर हॅलो आवश्यक असतील, तर त्यांच्याविना तयार झालेल्या पुष्टी झालेल्या लोकसंख्येचा अर्थ असा होईल की अनेक निर्मिती-मार्ग अस्तित्वात असू शकतात. यामुळे डार्क मॅटरची चौकट नाहीशी होणार नाही, पण आकाशगंगा एकत्रीकरणासाठी वैज्ञानिक एकसमान मॉडेलांवर किती विश्वास ठेवू शकतात, हे मर्यादित होईल.

DF9 चे मापन विशेषतः प्रभावी मानले जाते, कारण तारकीय हालचालींवरून अनुमानित वस्तुमान केवळ दृश्यमान पदार्थाशी जुळते. अहवालानुसार, पारंपरिक अपेक्षांप्रमाणे डार्क मॅटर असते, तर एकूण वस्तुमान सुमारे १०० पट जास्त असले असते. त्याऐवजी, तार्‍यांची हालचाल अशा वस्तूस सुसंगत दिसते ज्याचे गुरुत्व फक्त सामान्य पदार्थातून येते.

त्या निष्कर्षाची नक्कीच छाननी केली जाईल, जशी पूर्वी डार्क-मॅटर-गरीब आकाशगंगांबाबतच्या दाव्यांची झाली होती. अंतराचे अंदाज, गतिशास्त्रीय गृहितके आणि निरीक्षणात्मक मर्यादा या सर्व गोष्टी वस्तुमान गणनेवर परिणाम करू शकतात. पण इथे महत्त्व एकत्रित आहे. त्याच दिसणाऱ्या साखळीत तिसरी वस्तू जोडल्यामुळे, पूर्वीच्या घटनांना स्वतंत्र मापनातील विचित्रता म्हणून मांडणे अधिक कठीण होते.

एक संभाव्य सूचकता: सामान्य एकत्रीकरणाऐवजी हिंसक निर्मिती

सर्वात रोचक सूचकता ही नाही की DF9 मध्ये डार्क मॅटर नाही, तर ती बहुतेक आकाशगंगांना तयार करणाऱ्या प्रक्रियेपेक्षा वेगळ्या मार्गाने तयार झाली असावी. अहवालात अशी कल्पना मांडली आहे की ही रेषीय रचना एखाद्या हिंसक आकाशगंकीय टकरीचा परिणाम असू शकते. त्या परिस्थितीत, घटनेदरम्यान बाहेर फेकलेला पदार्थ कमी किंवा अजिबात डार्क मॅटरशी बांधलेला नसलेला dwarf galaxies मध्ये संकुचित झाला असावा.

त्यामुळे DF9, DF2 आणि DF4 एकाच मोठ्या संरचनेवर का बसलेले आहेत हे समजावून सांगण्यास मदत होईल. यामुळे या आकाशगंगा उपयुक्त प्रयोगशाळा देखील ठरतील. जर त्या अत्यंत घटनेतून तयार झाल्या असतील, तर खगोलशास्त्रज्ञ त्यांची अधिक पारंपरिक dwarf galaxies शी तुलना करून कोणते आकाशगंकीय गुणधर्म डार्क मॅटर हॅलोवर अवलंबून आहेत आणि कोणते फक्त baryonic पदार्थातून उद्भवू शकतात हे अधिक चांगल्या प्रकारे वेगळे करू शकतील.

यात एक व्यापक धोरणात्मक मूल्यही आहे. डार्क मॅटर संशोधन बहुतेक वेळा सिद्धांत जिथे चांगला चालतो आणि जिथे अडखळतो अशा ठिकाणांचा अभ्यास करून पुढे जातं. डार्क मॅटर नसल्यासारख्या दिसणाऱ्या आकाशगंगा मौल्यवान आहेत, कारण त्या अडचणीच्या असतात. त्या खऱ्या असतील आणि त्यांच्या उगमाचा पुनर्निर्माण करता आला, तर त्या असामान्य परिस्थितीत सध्याची निर्मिती-मॉडेल्स किती मजबूत आहेत हे तपासण्याचा मार्ग देतात.

म्हणून हा शोध विश्वात डार्क मॅटर नाही हे सिद्ध करत नाही, किंवा इतर प्रणालींमधून दशकानुदशके मिळालेल्या पुराव्यांना उलथवत नाही. तो मात्र एक अरुंद प्रश्न अधिक तीक्ष्ण करतो: बहुतेक मॉडेल आवश्यक मानतात तो प्रबळ वस्तुमान घटक नसतानाही आकाशगंगा कोणत्या परिस्थितीत अस्तित्वात राहू शकते?

पुढे काय

वस्तुमान अंदाजाची पुष्टी करण्यासाठी, संरचनेचा इतिहास अधिक नेमका करण्यासाठी, आणि अशी समान प्रणाली इतरत्र आहेत का हे ठरवण्यासाठी पुढील निरीक्षणांची गरज असेल. जर खगोलशास्त्रज्ञांना DF9 सारख्या आणखी आकाशगंगा, विशेषतः संबंधित भौमितिक मांडणीत, आढळल्या, तर एका असामान्य पण पुनरावृत्ती होऊ शकणाऱ्या निर्मिती-यंत्रणेसाठीचा युक्तिवाद अधिक मजबूत होईल.

सध्या DF9 ही अशा सर्वात स्पष्ट उदाहरणांपैकी एक दिसते, ज्याचे वस्तुमान फक्त सामान्य पदार्थाने समजावून सांगता येते. त्यामुळे ती केवळ एक नवलाई नाही. ती खगोलभौतिकीतील एका मूलभूत गृहितकावर दाब आणणारा डेटापॉइंट आहे: की आकाशगंगा आणि डार्क मॅटर हॅलो प्रत्यक्षात वेगळे करता येत नाहीत.

कधीकधी सर्वात परिणामकारक शोध ते नसतात जे सिद्धांताची पुष्टी करतात, तर ते असतात जे तो कुठे अपूर्ण असू शकतो हे उघड करतात. DF9 डार्क मॅटरवरील वाद संपवत नाही. मात्र, ती ही कोडी दुर्लक्षित करणे अधिक कठीण करते.

हा लेख Universe Today च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.

Originally published on universetoday.com