Een nieuw onderzoek dat onlangs door astronomen is uitgevoerd, suggereert dat het sterrenstelsel NGC 3256 aanzienlijke hoeveelheden donkere materie in het centrale gebied heeft. de bevinding, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 2 oktober op arXiv.org, zou een uitdaging kunnen vormen voor de gewijzigde Newtoniaanse dynamiektheorie.

Gelegen op zo'n 114 miljoen lichtjaar afstand in het Hydra-Centaurus superclustercomplex, NGC 3256 is een lichtgevend infrarood sterrenstelsel (LIRG). Het is een van de helderste nabije sterrenstelsels en het meest lichtgevende sterrenstelsel in het infrarood dat zich binnen een roodverschuiving van 0,01 van de aarde bevindt.

NGC 3256 werd gevormd als resultaat van een samensmelting van twee gasrijke schijfstelsels en heeft een bijna face-on oriëntatie. Dergelijke eigenschappen maken het een uitstekend doelwit voor het bestuderen van donkere materie in LIRG's.

Aangezien LIRG's zoals NGC 3256 meestal samensmeltende sterrenstelsels zijn die worden gereguleerd door het samensmelten van donkere materie, astronomen proberen te bepalen of een significante hoeveelheid donkere materie kan worden geïdentificeerd in centrale gebieden van dergelijke sterrenstelsels, waarvan de dynamische massa's meestal lijken te worden gedomineerd door moleculaire massa's.

Met dit doel voor ogen, een team van onderzoekers onder leiding van Israa Abdulqasim Mohammed Ali van de Universiteit van Malaya in Kuala Lumpur, Maleisië, heeft onlangs NGC 3256 bestudeerd met behulp van gegevens van de Atacama Large Millimeter and sub-millimeter Array (ALMA) en de Two Micron All Sky Survey (2MASS).

"We hebben de centrale massaverdeling van het lichtgevende infraroodstelsel NGC 3256 op een afstand van 35 Mpc onderzocht met behulp van CO(1-0)-waarnemingen van de Atacama Large Millimeter en submillimeter Array (ALMA) en near-IR-gegevens van de Two Micron Sky Survey (2MASS), ’ schreven de wetenschappers in de krant.

De analyse van de beschikbare gegevens stelde het team in staat om de massaverdeling in NGC 3256 te bepalen. Ze ontdekten dat er een aanzienlijke hoeveelheid onzichtbare dynamische massa (ongeveer 48 miljard zonsmassa's) in het centrale gebied van de melkweg is. De fractie van de onzichtbare massa werd berekend op ongeveer 87 procent van de dynamische massa.

Volgens de auteurs van het artikel, zo'n enorme hoeveelheid onzichtbare massa, kan niet worden verklaard door de moleculaire massa en de stellaire massa in het centrale gebied. Daarom, ze suggereren dat onzichtbare massa waarschijnlijk wordt veroorzaakt door donkere materie.

"De hoeveelheid donkere materie is ongeveer 4,84 ± 0,42 × 10 ¹⁰ zonnemassa's, die aanzienlijk groter is dan de stellaire massa. Het is duidelijk dat zelfs de snelheid niet cirkelvormig was, de dynamische massa die nodig zou zijn om rekening te houden met de waargenomen snelheidsspreiding is nog steeds veel groter dan de baryonische massa, en daarom is het bestaan ​​van een enorme hoeveelheid donkere materie in het centrale gebied van de melkweg noodzakelijk, ’ concluderen de onderzoekers.

Donkere materie in centrale gebieden van sterrenstelsels is nog relatief onontgonnen. Astronomen zijn het er in het algemeen over eens dat donkere materie gewoonlijk domineert in de buitenste regionen van sterrenstelsels, maar niet wordt beschouwd als een belangrijke massacomponent in de binnenste regionen van sterrenstelsels. Vandaar, de auteurs van de studie merkten op dat hun ontdekking een significante impact zou kunnen hebben op de gewijzigde Newtoniaanse dynamicatheorie, die werd voorgesteld om het "ontbrekende massaprobleem" te verklaren zonder donkere materie te gebruiken.

"Wat belangrijker is, is dat dit probleem van ontbrekende massa niet kan worden verklaard met de traditionele MOND-theorie [gemodificeerde Newtoniaanse dynamiek] vanwege de sterke versnelling in het centrale gebied van de melkweg. Aangezien de meeste verschijnselen van donkere materie op galactische schalen meestal kunnen worden verklaard volgens de MOND-theorie heel goed, deze ontdekking vormt dus een grote uitdaging voor de traditionele MOND-modellen, ' staat er in de krant.

© 2018 Fys.org