은하계는 별의 거대한 모음이라는 것을 모두 알고 있습니다. 하나의 은하계에는 수억 억 개의 것들이 포함될 수 있습니다. 그러나 별이없는 은하계가 있습니다. 맞습니다 : 별이 없습니다.
이 은하를 암흑 은하 또는 암흑은하라고합니다. 그리고 별들로 구성되는 것이 아니라 주로 암흑 물질로 구성됩니다. 이론은 '정규적인'은하 주변의 후광에 이러한 난쟁이 암흑 은하가 많을 것으로 예상하지만 찾기가 어려웠다.
이제, 캘리포니아 스탠포드 대학의 야 사르 헤 자베와 천체 물리학 저널에 게재 될 새로운 논문에서 그의 동료 팀이 그러한 대상 중 하나의 발견을 발표했습니다. 이 팀은 Atacamas Large Millimeter Array의 향상된 기능을 사용하여 아인슈타인 고리를 조사했습니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 현상이 관찰되기 오래 전에이 현상을 예측했기 때문입니다.
아인슈타인 반지는 가까운 물체의 거대한 중력이 훨씬 더 먼 물체의 빛을 왜곡시키는 경우입니다. 그들은 망원경이나 심지어 안경의 렌즈와 매우 유사하게 작동합니다. 렌즈의 유리 덩어리는 먼 물체가 확대되는 방식으로 들어오는 빛을 지시합니다.
아인슈타인 링과 중력 렌즈는 천문학 자들이 중력 렌즈를 통해 매우 먼 거리의 물체를 연구 할 수있게합니다. 그러나 그들은 천문학 자들이 렌즈 역할을하는 은하계에 대해 더 많이 배울 수있게하는데,이 경우에 일어난 일입니다.
유리 렌즈에 작은 물 점이 있으면 이미지에 약간의 왜곡이 추가됩니다. 렌즈에 미세한 물방울이 아닌 것을 제외하고이 경우에 일어난 일입니다. 왜곡은 암흑 물질로 구성된 작은 왜소 은하에 기인합니다. “창에 빗방울이 보이는 것과 같은 방식으로 보이지 않는 물체를 찾을 수 있습니다. 배경 객체의 이미지를 왜곡하기 때문에 이들이 있다는 것을 알고 있습니다.”라고 Hezaveh는 설명했습니다. 차이점은 물이 굴절에 의해 빛을 왜곡시키는 반면 물질은 중력에 의해 빛을 왜곡한다는 것입니다.
ALMA 시설의 해상도가 높아짐에 따라 천문학 자들은 다양한 천체를 연구하여 그 능력을 테스트했습니다. 이러한 물체 중 하나는 위 이미지에서 중력 렌즈 인 SDP81이었습니다. 그들은 SDP81에 의해 더 먼 은하를 조사하면서 먼 은하의 고리에서 작은 왜곡을 발견했습니다. Hezaveh와 그의 팀은 이러한 왜곡이 Dwarf Dark Galaxy의 존재를 나타내는 것이라고 결론을 내 렸습니다.
그러나 이것이 왜 중요한가? 우주에는, 또는 적어도 우리가 이해하는 데 문제가 있기 때문입니다. 질량이없는 문제.
우주 구조의 형성에 대한 우리의 이해는 적어도 더 큰 규모로 꽤 견고합니다. 이 모델을 기반으로 한 예측은 우주 전자파 배경 (CMB) 및 은하 클러스터링에 대한 관측과 일치합니다. 그러나 우주의 더 작은 규모의 구조에 관해서는 우리의 이해가 다소 무너집니다.
이 분야에 대한 이해 부족의 한 예는 누락 위성 문제입니다. 이론은 은하계를 둘러싼 암흑 물질의 후광에 서브 할로 물체라고하는 개체군이 많을 것으로 예측합니다. 이러한 물체는 마젤란 구름만큼 큰 것부터 훨씬 작은 물체까지 다양합니다. 로컬 그룹의 관찰에서, 이론적 예측과 비교할 때, 10 배의 조율에 대한 이러한 객체의 뚜렷한 결함이있다.
우리는 그것들을 찾지 못했기 때문에 두 가지 중 하나가 발생해야합니다. 더 잘 찾거나 이론을 수정해야합니다. 그러나 우주의 구조에 대한 이론을 수정하기에는 너무 이르다. 왜냐하면 본질적으로 찾기 어려운 것을 찾지 못했기 때문이다. 이것이 바로이 발표가 중요한 이유입니다.
이 드워프 암흑 은하 중 하나의 관찰과 식별은 더 많은 문을 열어야합니다. 일단 더 발견되면, 우리는 그들의 인구와 분포의 모델을 구축하기 시작할 수 있습니다. 따라서 미래에 더 많은 왜소한 은하계가 발견된다면, 우주의 형성과 구조에 대한 우리의 전반적인 이해를 점차적으로 확인할 것입니다. 그리고 그것은 우주에서 암흑 물질의 역할을 이해하는데있어서 우리가 올바른 길을 가고 있다는 것을 의미합니다. 우리가 그것들을 찾을 수없고 SDP81의 후광에 묶인 것이 비정상 인 것으로 판명되면 이론적으로 다시 드로잉 보드로 돌아갑니다.
SDP81에 묶인 드워프 다크 갤럭시를 탐지하는 데 많은 마력이 필요했습니다. SDP81과 같은 아인슈타인 반지는 중력 렌즈 효과를 발휘하기 위해 막대한 질량을 가져야하지만, 왜소한 은하계는 그 크기가 작습니다. 고전적인‘건초 더미의 바늘’문제이며 Hezaveh와 그의 팀은 ALMA의 데이터를 분석하는 데 엄청난 컴퓨팅 능력이 필요했습니다.
ALMA와 Hezaveh와 팀이 개발 한 방법론은 앞으로 Dwarf Dark Galaxies에 대해 더 많은 정보를 얻을 수 있기를 바랍니다. 팀은 ALMA가 이러한 후광 물체를 더 많이 발견 할 수있는 잠재력이 크다고 생각하며, 이는 우주의 구조에 대한 이해를 향상시켜야합니다. 그들이 논문의 결론에서 말했듯이,“… ALMA 관측은 암흑 물질 하부 구조의 풍부함에 대한 우리의 이해를 크게 향상시킬 수있는 잠재력을 가지고 있습니다.”
