Галактиките джуджета не се вписват в космологичния модел

Галактиките джуджета, спътници на Млечния път и на съседната Андромеда, не се вписват в общоприетата теория за формирането на галактики.

Опитите да се изглади това противоречие, поставило под въпрос стандартния модел за произхода и еволюцията на Вселената, засега само пораждат нови въпроси.

Стандартният космологичен модел (ΛCDM) предполага, че спътниковите галактики джуджета, формирали се в халото тъмна материя на Млечния път и Андромеда, трябва да се движат в случайни посоки в пределите на обширна област от пространството.

Наблюдава се обаче съвсем различна картина – галактиките спътници са съсредоточени в огромен диск и се движат в една посока, подобно на планетите в Слънчевата система, чиито орбити лежат в плоскостта на еклиптиката.

Подобни плоскости, близо до които са съсредоточени спътниковите галактики, се наблюдават както при Млечния път (VPS, Vast Polar Structure – „Обширна полярна структура“), така и при нашата съседка Андромеда (GPoA, Great Plane of Andromeda – „Велика плоскост на Андромеда“).

Правени са опити да се обясни тази картина в рамките на стандартния космологичен модел, но авторите на новото изследване открили методологични грешки в три последователни работи от такъв тип. Това означава, че структури от рода на VPS и GPoA далеч не са разпространено явление.

Ако ΛCDM е вярна, то вероятността за формиране на подобни дискове е по-малка от 1:1000, а ако се отчита, че те се наблюдават в две съседни галактики едновременно, то тя е и още по-малка – 1:100 000, според изчисленията на астрофизиците.

Стандартният модел обяснява това, че галактиките не се разлитат в различни страни от присъствието на тъмна материя, чиято природа още е неизвестна. Нейното наличие осигурява „недостигащата“ сила на гравитационно взаимодействие, задържащо галактиките заедно.

Самата поява на галактики (както джуджета, така и доста големи) се обяснява с така нареченото йерархично групиране – в младата Вселена възникват локални смущения на плътността на тъмната материя (гравитационни ями), които се обединяват и събират междузвездния газ, от който впоследствие се формират галактиките.

Според този сценарий в халото на големите спирални галактики трябва да се появяват многобройни „гравитационни ямички“, в които се зараждат спътниковите галактики джуджета. Но откъде се вземат дискове, подобни на VPS и GPoA?

Алтернативната теория за появата на спътниковите галактики джуджета обяснява тяхното съществуване със сблъсък на две галактики, в резултат на който гравитационните приливни сили са изхвърлили „отломки“ на голямо разстояние.

„Стандартните галактики трябва да съдържат тъмна материя, а приливните галактики не могат да съдържат тъмна материя – казва проф. Павел Кроуп от университета на Бон, един от авторите на статията. – Това е сериозно противоречие, което ни кара да смятаме, че нашата гравитационна теория е невярна.“

Изследователите продължават работа, опитвайки се да изяснят няма ли да позволи един от алтернативните модели (например теорията на модифицираната гравитация) да се обяснят наблюденията на астрономите.