Никаких следов ореолов из темной материи
Исследование карликовых галактик в галактическом скоплении показало, что их наблюдаемая искаженность противоречит стандартной модели космологии и согласуется с MOND.
Об этом рассказывают в Боннском университете (Германия), передают OstanniPodii.com.
Согласно стандартной модели космологии, основная масса галактик окружена ореолом из частиц темной материи. Этот ореол невидим, но его масса оказывает сильное гравитационное тяготение на находящиеся поблизости галактики. Новое исследование, проведенное под руководством Боннского университета и Университета Сент-Эндрюс (Шотландия), подвергает сомнению этот взгляд на Вселенную. Результаты показывают, что карликовые галактики второго ближайшего к Земле скопления галактик – известного как скопление Печи – не имеют таких ореолов темной материи.
Исследование было опубликовано в журнале "Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества".
Карликовые галактики – это маленькие, тусклые галактики, которые обычно можно найти в галактических скоплениях или рядом с большими галактиками. Поэтому на них может влиять гравитация их более крупных компаньонов.
«Мы представляем инновационный способ проверки стандартной модели, основанный на том, насколько сильно карликовые галактики подвергаются возмущениям от гравитационных "приливов" близлежащих крупных галактик», — сказала Елена Асенсио, аспирант Боннского университета и ведущий автор статьи. Приливы возникают, когда гравитация одного тела по-разному действует на разные части другого тела — это похоже на приливы на Земле, возникающие из-за того, что Луна сильнее притягивает повернутую к себе сторону Земли.
Скопление Печи имеет богатую популяцию карликовых галактик. Недавние наблюдения показали, что некоторые из этих карликовых галактик выглядят искаженными, как будто они подверглись возмущениям средой скопления. «Согласно Стандартной модели, такие возмущения в карликовых галактиках Печи не ожидаются», - говорит Павел Крупа, профессор Боннского университета и Карлового университета в Праге. «Это потому, что, согласно стандартной модели, ореолы темной материи этих карликов должны частично защищать их от поднимающихся скоплением приливов».
Авторы проанализировали ожидаемый уровень возмущения карликов, который зависит от их внутренних свойств и расстояния до гравитационно мощного центра скопления. Галактики с большими размерами, но низкой звездной массой, а также галактики, расположенные близко к центру скопления, легче подвергаются возмущению или разрушению. Они сравнили полученные результаты с наблюдаемым уровнем возмущения, о котором свидетельствуют фотографии, сделанные обзорным телескопом VLT Европейской южной обсерватории.
Елена Асенсио говорит, что «сравнение показало, что, если мы хотим объяснить наблюдение в рамках стандартной модели, то карлики Печи уже должны быть уничтожены гравитацией от центра скопления, даже если приливы, вызываемые у карлика, в шестьдесят четыре раза слабее, чем самогравитация карлика». По ее словам, это не только контринтуитивно, но и противоречит предыдущим исследованиям, обнаружившим, что внешняя сила, необходимая для возмущения карликовой галактики, примерно равна самогравитации карлика.
Противоречие со стандартной моделью
Из этого авторы заключили, что в рамках стандартной модели невозможно самосогласованно объяснить наблюдаемую морфологию карликов Печи. Они повторили анализ, используя Милгромовскую динамику (MOND). Вместо предположения о наличии ореолов темной материи вокруг галактик, теория MOND предлагает поправку к ньютоновской динамике, благодаря которой гравитация испытывает усиление в режиме низких ускорений.
«Мы не были уверены, что карликовые галактики смогли бы выжить в экстремальной среде галактического скопления в MOND по причине отсутствия защитных ореолов темной материи в этой модели», - сказал доктор Индранил Баник из Университета Сент-Эндрюса. «Но наши результаты показывают превосходное согласование между наблюдениями и ожиданиями MOND по поводу уровня возмущения карликов Печи».
«Очень интересно, что данные, полученные нами с помощью обзорного телескопа VLT, позволили провести тщательную проверку космологических моделей», - говорят Аку Венхол из Университета Оулу (Финляндия) и Штеффен Миске из Европейской южной обсерватории, соавторы исследования.
Это не первый случай, когда исследование, проверяющее влияние темной материи на динамику и эволюцию галактик, пришло к выводу, что наблюдения лучше объясняются, когда они не окружены темной материей.
«Количество публикаций, показывающих несоответствие между наблюдениями и парадигмой темной материи, растет с каждым годом. Пора начать вкладывать больше ресурсов в более перспективные теории», — сказал Павел Крупа, член трансдисциплинарной исследовательской области моделирования и материи в Боннском университете.
Доктор Хонгшенг Чжао из Университета Сент-Эндрюс добавил, что их «результаты имеют серьезные последствия для фундаментальной физики. Мы ожидаем, что в других скоплениях мы найдем больше испытавших возмущения карликов, и это предсказание должны проверить другие группы».
! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.