Materi gelap memperlambat rotasi batang Bima Sakti

Rotasi batang galaksi Bima Sakti, yang terdiri dari miliaran bintang cluster, telah melambat sekitar seperempat sejak terbentuk, menurut sebuah studi baru oleh para peneliti di University College London (UCL) dan Universitas Oxford.

Selama 30 tahun, para ahli astrofisika telah memperkirakan perlambatan seperti itu, tetapi ini adalah pertama kalinya perlambatan seperti itu diukur.

Para peneliti mengatakan itu memberikan jenis wawasan baru tentang sifat materi gelap, yang bertindak sebagai penyeimbang yang memperlambat putaran.

Dalam studi yang dipublikasikan di Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical SocietyPara peneliti menganalisis pengamatan teleskop ruang angkasa Gaia dari sekelompok besar bintang, arus Hercules, yang selaras dengan pita – yaitu, ia mengorbit galaksi dengan kecepatan rotasi pita yang sama.

Bintang-bintang ini secara gravitasi terperangkap oleh batang pemintal. Fenomena yang sama terjadi dengan Trojan dan asteroid Yunani Jupiter, yang mengorbit di sekitar titik Lagrangian Jupiter (di depan dan di belakang Jupiter). Jika rotasi pita melambat, bintang-bintang ini diperkirakan akan bergerak lebih jauh ke dalam galaksi, menjaga periode orbitnya identik dengan periode rotasi pita.

Para peneliti menemukan bahwa bintang-bintang di sungai memiliki jejak kimia – mereka lebih kaya akan unsur-unsur yang lebih berat (disebut logam dalam astronomi), membuktikan bahwa mereka telah menjauh dari pusat galaksi, di mana bintang dan gas pembentuk bintang sekitar 10 kali lebih kaya. dalam mineral daripada galaksi luar.

Dengan menggunakan data ini, tim menyimpulkan bahwa garis itu terdiri dari miliaran bintang dan triliunan massa matahariPutarannya telah melambat setidaknya 24% sejak pertama kali terbentuk.

Rekan penulis Dr Ralph Schönrich (Fisika & Astronomi UCL) mengatakan: “Ahli astrofisika telah lama menduga bahwa poros di pusat galaksi kita melambat, tetapi kami telah menemukan bukti pertama bahwa ini terjadi.

“Penyeimbang yang memperlambat putaran ini pastilah materi gelap. Sampai sekarang, kami hanya dapat menyimpulkan materi gelap dengan memetakan potensi gravitasi galaksi dan mengurangi kontribusi dari materi yang terlihat.”

“Penelitian kami memberikan jenis baru pengukuran materi gelap – bukan untuk energi gravitasinya, tetapi untuk massa inersianya (respon dinamis), yang memperlambat rotasi batang.”

Penulis bersama dan PhD. Mahasiswa Rimbe Chiba, dari Universitas Oxford, mengatakan, “Penemuan kami menawarkan perspektif yang menarik tentang sifat materi gelap yang membatasi, karena model yang berbeda akan mengubah ketegangan inersia ini pada bilah galaksi.

“Temuan kami juga menimbulkan masalah besar bagi teori gravitasi alternatif – karena mereka kekurangan materi gelap di korona, mereka memprediksi tidak ada pita atau sangat sedikit histeresis.”

Bima Sakti, seperti galaksi lainnya, diyakini tertanam dalam “halo” materi gelap yang melampaui tepi yang terlihat.

Materi gelap tidak terlihat dan sifatnya tidak diketahui, tetapi keberadaannya dapat disimpulkan galaksi Ia berperilaku seolah-olah ditutupi dengan massa yang jauh lebih besar daripada yang bisa kita lihat. Diyakini bahwa ada sekitar lima kali jumlah materi gelap di alam semesta yang dikandung materi biasa dan materi tampak.

Teori gravitasi alternatif seperti Dinamika Newton yang Dimodifikasi menolak gagasan itu materi gelap, sebaliknya berusaha menjelaskan kontradiksi dengan memodifikasi teori relativitas umum Einstein.

Bima Sakti adalah galaksi spiral berpalang, dengan pita tebal bintang di tengah dan lengan spiral memanjang melintasi cakram keluar dari pita. Bar berputar ke arah yang sama dengan galaksi.