Карликовые галактики скрывают свои тайны

Нитевидная космическая сеть темной материи Фото: Моделирование Проекта Милениум

Наш Млечный Путь и галактика Андромеды окружены множеством систем карликовых галактик, ставших загадкой для астрономов, так как их расположение в Пространстве противоречит общепринятой космологической модели. Недавнее исследование предлагает новую гипотезу рождения этих галактик-спутников.

Космологи ссылаются при объяснении многих динамических явлений на существование так называемой темной материи. "Тем не менее, еще непосредственно не доказано, что это загадочное вещество, вообще, существует", - поясняет Герхард Хенслер (Gerhard Hensler), астрофизик из Университета Вены. И не только он убежден в том, что такое доказательство ее существования не устранило бы все расхождения и противоречия между полученными данными и теоретическими предположениями.

Противоречия теории возникновения карликовых галактик

Одним из примеров таких несоответствий являются карликовые галактики. Принятая сегодня большинством астрофизиков стандартная модель, названная "Лямбдой CDM", предполагает, что обладающие малой массой галактики-спутники, которые окружают такие крупные, как Млечный Путь и галактика Андромеды, должны обладать определенными свойствами.

Тысячи светящихся звездных систем, входящих в CDM, должны хаотично вращаться вокруг родительских галактик. Но эти галактики-спутники сосредоточены в огромных дисках и движутся, как и планеты, вращающиеся вокруг Солнца, в одном направлении. По мнению Марселя Павловского (Marcel Pawlowski) из университета Case Western Reserve в Кливленде, это открытие является неожиданным и представляет собой реальную проблему.

Карликовые галактики вращаются в громадных плоских дисках

Вокруг Млечного Пути спутниковые галактики расположены в почти полярном тонком диске "Disk of Satellites" (сокращённо - DoS) и образуют звездные скопления и потоки, которые авторы называют "Огромной Полярной Структурой" (Vast Polar Structur). Половина всех спутников Андромеды находится в "Великой Плоскости Андромеды" (Great Plane of Andromeda).

Три различных международных команды авторов пришли к заключению, что такое плоское распределение спутников совместимо со стандартной моделью, а отдельные потоки (Streams) порождает темная материя Вселенной. Они попадают в гравитационные поглотители галактик - вплоть до галактических скоплений. Следовательно, они состоят из газа и гипотетически должны порождать карликовые галактики. В настоящее время предполагается, что все дисковые галактики, такие как наш Млечный Путь, произошли именно так.

Столкновение карликовых галактик Фото: космического телескопа Хаббл

Новая гипотеза возникновения карликовых галактик

Павловский и его команда из шести различных стран проводили исследование другого процесса, образующегося также в ходе сценария CDM. «Когда мы сравнили свои наблюдения с моделированием, использующим данные этих других работ, то обнаружили фундаментальное несоответствие", - поясняет Павловский. Модели, созданные при космологическом симулировании на компьютере, вокруг тысячи объектов, похожих на нашу Галактику, показали авторам только один случай из тысячи, соответствующий наблюдаемому расположению спутников вокруг Млечного Пути.

"Вероятность обнаружить похожие явления в двух соседних галактиках, Млечном Пути и Андромеде, даже меньше, чем 1:100000," - подчеркнул Хенслер. Поэтому исследователи считают выводы своих коллег в предыдущих исследованиях ошибочными и предлагают другую гипотезу развития спутниковых систем: столкновение двух крупных галактик в ранней Вселенной.

"Из 'сегодняшних' столкновений и слияний галактик мы знаем, что возникают большие приливные хвосты, из которых вырываются газ и звезды, причем газ может собираться в мелкие галактики и вызывать образование новых звезд. Эти приливные карликовые галактики вынуждены двигаться в совместной орбитальной плоскости, но скрывают много тайн", - отметил Хенслер.

В связи с этим исследование карликовых галактик может иметь значительные последствия для нашей физической картины Вселенной. По словам Хенслера, возможно сосуществование двух типов карликовых галактик, которые мы пока не можем наблюдать: одного с CDM, а другого - без, является "серьезным конфликтом".