На основе Стандартной модели космологии, описывающей возникновение Вселенной, исследователи Боннского университета (Германия), Университета Сент-Эндрюс (Великобритания) и Карлова университета (Чехия) изучили развитие галактик. При этом они обнаружили значительные отклонения от реальных наблюдений. Результаты были опубликованы в Astrophysical Journal.
Большинство видимых от нас галактик похожи на плоский диск с утолщением в центр. Однако, согласно Стандартной модели, такие диски должны быть довольно редкими, а вокруг каждой галактики возникает своеобразный ореол темной материи. Такое гало невидимо, но его масса обладает сильной гравитацией, притягивающей находящиеся поблизости галактики.
"Именно поэтому галактики продолжают сливаться друг с другом.
Д-р Павел Крупа, профессор, Боннский университет
Как объясняет физик, это столкновение имеет два эффекта:
"Во-первых, галактики проникают друг в друга, что разрушает форму диска, а во-вторых, он снижает угловой момент образовавшейся при слиянии новой галактики".
Д-р Павел Крупа
Это намного снижает скорость вращения таких галактик. Вращательное движение обычно обеспечивает формирование нового диска под действием центробежных сил, действующих в процессе. Однако если угловой момент слишком слаб, то это происходит очень медленно или не происходит вообще.
Большое расхождение между прогнозом и реальностью
Паел Крупа и Мориц Хаслбауэр на фоне галактики Андромеда Фото: Фолкер Ланнерт/Боннский университет
В нынешнем исследовании докторант Павла Крупы Мориц Хаслбауэр возглавил международную группу по изучению эволюции Вселенной с помощью новейших суперкомпьютерных симуляторов. Расчеты, основанные на Стандартной модели, показывают, какие галактики сформировались бы к сегодняшнему дню при условии, что эта теория верна. Физики сравнили свои результаты с данными самых точных наблюдений за Вселенной, видимой с Земли.
"Мы обнаружили значительное расхождение между предсказанием и реальностью. Очевидно, что плоских дисковых галактик значительно больше, чем может объяснить теория".
Докторант Мориц Хаслбауэр, Боннский университет
Но и на современных суперкомпьютерах разрешение симуляций ограничено. Поэтому может оказаться, что число дисковых галактик, которые могли бы образоваться в стандартной космологической модели, было недооценено.
"Однако даже если учесть этот эффект, остается серьезная разница между теорией и наблюдениями".
Мориц Хаслбауэр
Альтернатива Стандартной модели космологии
Иначе обстоит дело с альтернативой Стандартной модели, которая обходится без темной материи. Согласно так называемой теории MOND (аббревиатура расшифровывается: Модифицированная ньютоновская динамика), галактики не растут, сливаясь друг с другом, а возникают из газовых облаков, которые при вращении становятся все более конденсированными. Даже в MOND-вселенной галактики становятся все больше путем поглощения газа из своего окружения. При этом слияния полноразмерных галактик, как в стандартной модели, происходят редко.
"Предсказания MOND соответствуют тому, что мы видим на самом деле".
Д-р Павел Крупа
Однако точные механизмы увеличения галактик еще не до конца понятны даже в MOND. Кроме того, законы гравитации Ньютона не действуют в MOND при определенных обстоятельствах и должны быть изменены. Это повлияет и на другие области физики.
Источник информации и фото:
Комментариев нет:
Отправить комментарий