راز حرکت آندرومدا حل شد: ورقه‌ی وسیع ماده تاریک عامل اصلی

راز حرکت آندرومدا؛ خلاف جهت جریان هابل

برای دهه‌ها، اخترشناسان در مواجهه با کهکشان آندرومدا، همسایه‌ی کهکشانی ما، متحیر بودند. این کهکشان با سرعت ۱۱۰ کیلومتر بر ثانیه (۶۸ مایل بر ثانیه) در حال حرکت به‌سمت ما است، در حالی که تقریباً تمام کهکشان‌های بزرگ دیگر در جهان محلی از راه شیری دور می‌شوند. این پدیده با قانون هابل، که بیان می‌کند کهکشان‌ها با سرعتی متناسب با فاصله‌شان از زمین در حال دور شدن هستند، در تضاد بود.

گروه محلی ما، شامل کهکشان‌های راه شیری، آندرومدا و سه‌ضلعی، تحت تأثیر جاذبه‌ی یکدیگر قرار دارند، اما این کشش نمی‌توانست توجیه کند چرا دیگر کهکشان‌های نزدیک، حتی آن‌هایی که خارج از گروه محلی هستند، نیز به‌سرعت از ما دور می‌شوند و حتی در برخی موارد، سریع‌تر از آنچه قانون هابل پیش‌بینی می‌کند، عقب‌نشینی می‌کنند.

ورقه‌ی وسیع ماده تاریک؛ پاسخ نهایی

اکنون یک مطالعه‌ی جدید، که در ۲۷ ژانویه‌ی ۲۰۲۶ در نشریه‌ی معتبر نیچر استرونومی منتشر شده است، سرانجام دلیل این معمای کیهانی را فاش کرده است. بر اساس این تحقیق، یک ورقه‌ی گسترده و تخت از ماده تاریک عامل اصلی این پدیده است.

این ورقه‌ی عظیم، که برای ده‌ها میلیون سال نوری کشیده شده و کمی فراتر از محدوده‌ی کهکشان‌های آندرومدا و راه شیری قرار دارد، کهکشان‌های دورتر را به اعماق فضا می‌کشد و جاذبه‌ی گروه محلی ما را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد.

سیمون وایت، مدیر بازنشسته‌ی مؤسسه‌ی اختر فیزیک ماکس پلانک در آلمان و از نویسندگان این مطالعه، توضیح می‌دهد که کهکشان‌های نزدیک‌تر از حدود ۸ میلیون سال نوری، آهسته‌تر از پیش‌بینی قانون هابل دور می‌شوند، در حالی که کهکشان‌های دورتر، سریع‌تر از پیش‌بینی در حال عقب‌نشینی هستند.

این ورقه‌ی ماده تاریک با کشش رو به بیرون خود، اثر جاذبه‌ی متقابل کهکشان راه شیری و آندرومدا را خنثی می‌کند. این یافته‌ها بر اساس شبیه‌سازی‌های دقیق از تکامل جهان محلی و توزیع جرم آن، از جمله ماده تاریک و ماده مرئی، به دست آمده‌اند.

این شبیه‌سازی‌ها، توزیع کهکشان‌های نزدیک و مناطق خالی از کهکشان (خلاهای محلی عمیق) را به‌درستی مدل‌سازی کرده و نتایج تجربی را با مشاهدات نجومی و مدل‌های کیهان‌شناسی کنونی سازگار ساخته است.