Satellitgalakser ved udkanten af ​​Mælkevejen sameksisterer med mørkt stof

Forskning udført af forskere ved Rochester Institute of Technology udelukker en udfordring til den accepterede standardmodel af universet og teorien om, hvordan galakser dannes ved at kaste nyt lys over en problematisk struktur.

Den enorme polære struktur - et plan af satellitgalakser ved Mælkevejens poler - er i centrum for en tovtrækkeri mellem videnskabsmænd, der er uenige om eksistensen af ​​mystisk mørkt stof, det usynlige stof, ifølge nogle videnskabsmænd, omfatter 85 procent af universets masse.

Et papir, der er accepteret til offentliggørelse i Monthly Notices for Royal Astronomical Society, styrker den standard kosmologiske model, eller det kolde mørkt stof-paradigme, ved at vise, at den store polære struktur dannedes et godt stykke efter Mælkevejen og er en ustabil struktur.

Studiet, "Er den store polære struktur af dværggalakser et alvorligt problem for CDM?" - tilgængelig online på arxiv.org/abs/1612.07325 - var medforfatter af Andrew Lipnicky, en ph.d. kandidat i RITs astrofysiske videnskabs- og teknologiprogram, og Sukanya Chakrabarti, adjunkt ved RIT's School of Physics and Astronomy, hvis bevilling fra National Science Foundation støttede forskningen.

Lipnicky og Chakrabarti analyserer fordelingen af ​​de klassiske Mælkevejs dværggalakser, der danner den enorme polære struktur, og sammenligner den med simuleringer af de "manglende" eller subhalo dværggalakser, der menes at være dækket af mørkt stof.

Ved hjælp af bevægelsesmålinger, forfatterne sporede de klassiske Mælkevejssatellitters baner tilbage i tiden. Deres simuleringer viste, at den enorme polære struktur brydes op og spredes, hvilket indikerer, at flyet ikke er så gammelt som oprindeligt antaget og dannet senere i galaksens udvikling. Dette betyder, at den enorme polære struktur af satellitgalakser kan være et forbigående træk, Chakrabarti bemærkede.

"Hvis den plane struktur varede i lang tid, det ville være en anden historie, " Chakrabarti sagde. "Det faktum, at det spredes så hurtigt, indikerer, at strukturen ikke er dynamisk stabil. Der er virkelig ingen uoverensstemmelse mellem dværggalaksernes plane struktur og det nuværende kosmologiske paradigme."

Forfatterne fjernede de klassiske Mælkevejssatellitter Leo I og Leo II fra undersøgelsen, da orbitalanalyser fastslog, at dværggalakserne ikke var en del af den oprindelige enorme polarstruktur, men senere tilføjelser blev sandsynligvis snuppet fra Mælkevejen. En sammenligning uden Leo I og II afslører et lignende plan, som deles af klassiske galakser og deres tilslørede modstykker.

"Vi prøvede mange forskellige kombinationer af dværggalakserne, inklusive fordelinger af dværge, der deler lignende baner, men til sidst fandt ud af, at flyet altid spredte sig meget hurtigt, " sagde Lipnicky.

Modsat videnskabelig tanke afviser eksistensen af ​​mørkt stof. Denne lejr sætter spørgsmålstegn ved det standard kosmologiske paradigme, der accepterer både en stor polær struktur af satellitgalakser og et skjult plan af mørkt stof-kappede galakser. Lipnicky og Chakrabartis undersøgelse understøtter sameksistensen af ​​disse strukturer og tilbageviser udfordringen til den accepterede standardmodel af universet.

Deres forskning stemmer overens med en undersøgelse fra 2016 ledet af Nuwanthika Fernando, fra University of Sydney, som fandt ud af, at visse Mælkevejsfly generelt er ustabile. Avisen udgivet i Månedlige meddelelser for Royal Astronomical Society .