خوشههای کهکشانی به دلیل وجود هزاران کهکشان و گاز داغ، بزرگترین ساختارهای کشف شده در جهان هستند. اما مطلب مهمتر این است که آنها اسرار ماده تاریک (چیزی که علت ۲۷ درصد تمام ماده و انرژی است) را در قلب خود دارند. مدلهای جدید ماده تاریک پیشبینی کردهاند که خوشههای کهکشانی هستههای پرچگال دارند. و آن هستهها یک کهکشان خیلی حجیم دارند که هرگز از مرکز خوشهها حرکت نمیکند.
اما بعد از مطالعه دهها خوشه کهکشانی، David Harvey در EPFL’s Laboratory of Astrophysics و همکارش در فرانسه و انگلیس کشف کردند که چگالی، خیلی کمتر از پیشبینیهاست است و اینکه کهکشان و مرکز در حقیقت حرکت میکنند.
هرخوشه کهکشانی شامل یک کهکشان است که روشن تر از بقیه است که “روشنترین خوشه کهکشانی” یا BCG نامیده میشود. شواهد اخیر از شبیهسازی ماده تاریک غیر استاندارد نشان میدهد که BCGها تا مدتی پس از آرام شدن خوشههای کهکشانی، همچنان به ارتعاش خود ادامه میدهند. این ارتعاش باقیمانده، از طریق ادغام حجیم خوشههای کهکشانی ایجاد میشود.
محققان مشاهداتشان را باتوجه به پیش بینی از مجموعه ی BAHAMAS که درمورد شبیه سازی هیدرودینامیک کیهان شناسی مقایسه کردند به این نتیجه رسیدند که این دو باهم مطابقت ندارند. براساس مدل استاندارد ماده سیاه که ماده سیاه سرد نامیده میشود، این لرزش وجود ندارد؛ زیرا چگالی بزرگ ماده سیاه آن را در حد سفت در مرکز خوشه کهکشان نگه میدارد. بنابراین این متناسب نبودن, هستی تا بحال شناخته نشده فیزیک که برایش دلیلی آورده نشده را پیشنهاد میکند.
یافته های جدید
خوشه های کهکشانی که ستاره شناسان مطالعه کرده اند مانند عدسی های جاذبه ای عجیب نشان میدهد که آنها بسیار بزرگ هستند که چهار بُعد را به اندازه کافی منحرف کردهاند تا گذرگاه روشن بین آنها را شبیه یک ذرهبین کج کنند. در نتیجه آنها میتوانند برای ساختن یک بیان از ماده سیاه استفاده شوند. فعالیت در مرکز است و بعدا مشاهده میشود BCG ها اطراف این مرکز میلرزند.
David Harvey میگوید:
ما یافته ایم که BCGها در اطراف ته چالهها ول میگردند . این نشان میدهد که در عوض ناحیه چگال در مرکز خوشههای کهکشانی یک مرکز با چگالی بسیار کم عمق تر- یک سیگنال برجسته از ماده سیاه درست در قلب خوشه های کهکشانی وجود دارد. لرزش ها همچنین نشان میدهند که BCGها نمیتوانند دقیقا همزمان با هالهی خوشهها باشند، به این معنی که مدل های قطعی از خوشههای کهکشانی باید میزان شود.
دانشمندان تحقیقاتشان را با بررسی کردن خوشه های کهکشانی مانند Euclid توسعه خواهند داد و امیدوارند که این به آن ها اجازه خواهد داد تا یافته هایشان را تایید کنند. اما همچنان مصمم هستند لرزش های سرچشمه گرفته BCG در بنیاد فیزیک جدید یا پدیده جدید مربوط به فیزیک میباشد.
مقاله مرتبط: یک گام نزدیکتر تا حل معمای سیاهچالهها