Fjern galaksegruppe modsiger gængse kosmologiske modeller, simuleringer

Et internationalt hold af astronomer har fastslået, at Centaurus A, en massiv elliptisk galakse 13 millioner lysår fra Jorden, er ledsaget af en række dværgsatellitgalakser, der kredser om hovedlegemet i en smal skive. I et papir offentliggjort i dag i Videnskab , forskerne bemærker, at det er første gang, et sådant galaktisk arrangement er blevet observeret uden for den lokale gruppe, hjem til Mælkevejen.

"Betydningen af ​​dette fund er, at det sætter spørgsmålstegn ved gyldigheden af ​​visse kosmologiske modeller og simuleringer som forklaringer på fordelingen af ​​værts- og satellitgalakser i universet, " sagde medforfatter Marcel Pawlowski, en Hubble Fellow i Institut for Fysik og Astronomi ved University of California, Irvine.

Han sagde, at under lambdamodellen med koldt mørkt stof, mindre systemer af stjerner bør være mere eller mindre tilfældigt spredt rundt om deres forankringsgalakser og bør bevæge sig i alle retninger. Alligevel er Centaurus A det tredje dokumenterede eksempel, bag Mælkevejen og Andromeda, af en "stor polar struktur", hvor satellitdværge roterer sammen omkring en central galaktisk masse i, hvad Pawlowski kalder "præferentielt orienteret alignment."

Vanskeligheden ved at studere dværgsatellitters bevægelser omkring deres værter varierer afhængigt af målgalaksegruppen. Det er relativt nemt for Mælkevejen. "Du får ordentlige bevægelser, " sagde Pawlowski. "Du tager et billede nu, vent tre år eller mere, og tag så endnu et billede for at se, hvordan stjernerne har bevæget sig; der giver dig den tangentielle hastighed."

Ved at bruge denne teknik, Forskere har målinger for 11 Mælkevejs satellitgalakser, otte af dem kredser i en stram skive vinkelret på spiralgalaksens plan. Der er sandsynligvis andre satellitter i systemet, som ikke kan ses fra Jorden, fordi de er blokeret af Mælkevejens støvede skive.

Andromeda giver observatører på Jorden et overblik over den fulde fordeling af satellitter omkring galaksens vidtstrakte spiral. En tidligere undersøgelse fandt 27 dværggalakser, 15 anbragt i et smalt plan. Og Andromeda tilbyder en anden fordel, ifølge Pawlowski:"Fordi du ser galaksen næsten på kanten, du kan se på dens hastigheder for sigtelinjen for at se dem, der nærmer sig, og dem, der viger, så det fremstår meget tydeligt som en roterende skive."

Centaurus A er meget længere væk, og dens satellitkammerater er svage, gør det sværere at måle afstande og hastigheder nøjagtigt for at bestemme bevægelser og fordelinger. Men "sover i arkiverne, " sagde Pawlowski, var data på 16 af Centaurus A's satellitter.

"Vi kunne spille det samme spil som med Andromeda, hvor vi ser på sigtelinjehastighederne, sagde han. Og igen ser vi, at halvdelen af ​​dem er rødforskudte, hvilket betyder, at de viger fra os, og den anden halvdel er blåskiftet, hvilket fortæller os, at de nærmer sig."

Forskerne var i stand til at påvise, at 14 af de 16 Centaurus A-satellitgalakser følger et fælles bevægelsesmønster og roterer langs planet rundt om hovedgalaksen - hvilket modsiger hyppigt anvendte kosmologiske modeller og simuleringer, der tyder på, at kun omkring 0,5 procent af satellitgalaksesystemerne i de nærliggende områder universet bør udvise dette mønster.

"Så det betyder, at vi mangler noget, " sagde Pawlowski. "Enten mangler simuleringerne nogle vigtige ingredienser, eller den underliggende model er forkert. Denne forskning kan ses som støtte til at undersøge alternative modeller."