Zdá sa, že tieto trpasličie galaxie sú bez temnej hmoty a nedáva to zmysel

Trpasličia galaxia NGC1427A, súčasť kopy galaxií Fornax. (TO JE)

Opýtajte sa astronómov temná hmota a jedna z vecí, o ktorých hovoria, je, že táto neviditeľná, tajomná „veci“ preniká vesmírom. Najmä existuje v halách obklopujúcich väčšinu galaxií.

Hmota halo má silný gravitačný vplyv na samotnú galaxiu, ako aj na ostatné v susedstve. To je do značnej miery štandardný pohľad na temnú hmotu a jej vplyv na galaxie.

S myšlienkou tých svätožiarov sú však problémy. Zdá sa, že existujú nejaké zvláštne tvarované trpasličie galaxie, ktoré vyzerajú, že nemajú žiadne halo. Ako by to mohlo byť? Predstavujú pozorovaním vyvolanú výzvu prevládajúcim predstavám o halóch temnej hmoty?



Nájdenie narušených trpasličích galaxií

V tzv. Štandardný model ' kozmológie, škrupiny alebo halo tmavej hmoty chránia galaxie pred gravitačným vplyvom blízkych galaktických susedov.

Keď sa však astronómovia z University of Bonn a Saint Andrews v Škótsku pozreli do neďalekej hviezdokopy Fornax, ktorá leží asi 62 miliónov svetelných rokov od nás, videli niečo zvláštne.

Obsahuje množstvo trpasličích galaxií so zdeformovanými, narušenými tvarmi. Je to zvláštne, najmä ak by mali byť obklopené haló temnej hmoty.

Kopa galaxií pec. (ESO/J. Emerson/VISTA)

Poďme sa rýchlo pozrieť na trpasličie galaxie. Sú malí a slabí a zvyčajne sa nachádzajú na koni v kopách galaxií alebo v blízkosti oveľa väčších spoločníkov. Galaxia Mliečna dráha má okolo seba skupinu trpasličích galaxií.

V skutočnosti ide o kanibalizujúce, ako napríklad Sféroidný trpaslík Strelec. Je zaujímavé, že nedávne štúdie ukazujú, že aspoň jedna z trpasličích galaxií v blízkosti našej, staroveká nazývaná Tucana II, má neuveriteľne masívne halo temnej hmoty.

Takže, čo sa deje vo Fornaxe iné?

Tam by mohli byť trpasličie galaxie „vyrušené“ gravitačnými prílivmi z blízkych väčších galaxií v zhluku. Prílivy a odlivy sa vyskytujú, keď gravitácia z jedného telesa pôsobí odlišne na rôzne časti iného tela. Tieto sú podobné prílivom a odlivom na Zemi, keď mesiac silnejšie ťahá na stranu Zeme, ktorá je k nemu privrátená.

Skreslené tvary trpasličích galaxií, ktoré tím videl, naznačujú problém s naším chápaním temnej hmoty.

'Takéto poruchy u trpaslíkov Fornax sa podľa štandardného modelu neočakávajú,' povedal Pavel Kroupa, profesor na Univerzite v Bonne a Karlovej univerzite v Prahe.

'Je to preto, že podľa tohto modelu by ich halo temnej hmoty týchto trpaslíkov malo čiastočne chrániť pred prílivom a odlivom, ktorý hviezdokopa vyvoláva.'

Vysvetlenie skreslených trpasličích galaxií

Kroupa a PhD. študentka Elena Ascencio analyzovala pozorovania rozrušených trpaslíkov vo Fornaxe. Chceli pochopiť rozsah gravitačných deformácií, ktoré tieto galaxie vykazujú, a čo ich spôsobuje.

Očakávané úrovne skreslenia závisia od niekoľkých faktorov. Jedným z nich sú vnútorné charakteristiky trpasličej galaxie. Okrem toho je dôležitá ich vzdialenosť od stredu zhluku. Tam sú gravitačné vplyvy oveľa silnejšie.

Galaxie s veľkými rozmermi, ale nie veľkým počtom hviezd, môžu byť spravidla ľahko narušené silnými gravitačnými prílivmi. To isté platí pre galaxie bližšie k jadru kopy.

Členovia tímu porovnali to, čo videli v zhluku, s pozorovaniami, ktoré vykonal VLT Survey Telescope na Európskom južnom observatóriu. Asencio poukázal na to, že to, čo našli, zrejme poukazuje na problémy so štandardným modelom.

'Porovnanie ukázalo, že ak chceme vysvetliť pozorovania v štandardnom modeli,' povedala, 'trpaslíci z Fornaxu by už mali byť zničení gravitáciou zo stredu hviezdokopy, aj keď prílivy, ktoré vyvoláva na trpaslíkovi, sú šesťdesiatštyrikrát.' slabší ako trpaslíkova vlastná gravitácia.“

Nielenže je to kontraintuitívne, povedala, je to aj v rozpore s predchádzajúcimi štúdiami. Tím tiež zistil, že sila potrebná na narušenie trpasličej galaxie je približne rovnaká ako jej samotiažnosť.

Čo to znamená pre štandardný model?

Výskumný tím poukazuje na to, že je ťažké vysvetliť tieto narušené, narušené tvary trpasličích galaxií vo Fornaxe, ak sú obklopené temnou hmotou. Inými slovami, nemali by byť zdeformované, ak majú svätožiaru.

Napriek tomu sú tu s narušenými tvarmi. To znamená, že okolo týchto galaxií nie sú žiadne halo temnej hmoty.

Je zrejmé, že ak sa potvrdí to, čo našli astronómovia, potom štandardný model potrebuje nejaké vylepšenie. A existuje aspoň jedno alternatívne vysvetlenie pre podivné tvary galaxií. Volá sa model MOND (skratka pre Modified Newtonian Dynamics).

Naznačuje, že Newtonov zákon univerzálnej gravitácie by sa mal upraviť tak, aby zohľadňoval pozorované vlastnosti galaxií. Dalo by sa použiť na vysvetlenie, prečo zdeformované galaxie vyzerajú tak, ako vyzerajú.

Podľa Hongsheng Zhao, člena výskumného tímu z University of Saint Andrews, je hľadanie narušených trpaslíkov bez halo temnej hmoty veľkou výzvou pre súčasný pohľad.

Uvádza, že galaxie majú halo. Zdá sa, že nie všetci to robia, zdôrazňuje.

'Naše výsledky majú veľký vplyv na základnú fyziku,' povedal. 'Očakávame, že v iných zhlukoch nájdeme viac narušených trpaslíkov, predpoveď, ktorú by mali overiť ostatné tímy.'

Tento článok pôvodne publikoval Vesmír dnes . Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.