Jusztina
3 °C
16 °C

Gyanúsan viselkednek a törpegalaxisok

2014.06.16. 08:18

A Tejútrendszer és Androméda körül keringő törpegalaxisok nem igazán tartoznak ide. Egy új tanulmány szerint ezek a csillaghalmazok nem illenek a standard modellbe.

Standard modell alatt itt egy galaxiskeletkezési elméletet értenek, amelynek alapja a kozmológia standard modellje. Az az elméletet, amelyet a legtöbb fizikus elfogad: ez az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatást, valamint az alapvető elemi részecskéket leíró kvantumtérelmélet.

Dwarf-galaxies-in-tidal-model
Fotó: esa

David Merritt csillagász és kollégái, a Rochester Institute of Technology kutatói azt állítják, hogy az említett törpegalaxisok viselkedésének megmagyarázása a standard modellen belül nem sikerült. A törpegalaxisoknak kicsi a tömegük, keletkezésük alapján két csoportra oszthatjuk: az eleve kicsi tömeggel létrejött galaxisokra, illetve a később született törpegalaxisokra, amelyek nagyobb galaxisok szétesésével, vagy abból kiszakadva keletkeztek.

A kiszakadtaknál más lehet a sötét anyag aránya, mert a láthatatlan tömeg halóban oszlik el, amit nagyjából gömbszimetrikus térként képzeljünk el. Emiatt sokkal kevesebb jut belőle a kiszakadó részeknek, vagyis kevesebb lesz a sötét anyag a törpegalaxisokban. A Tejútrendszer és az Androméda körül lévő törpegalaxisok sötét anyag által formált halókban kellett volna keletkezniük és véletlenszerű irányokba kellene mozogniuk.

Ezek a töpregalaxisok azonban úgy mozognak, mintha egy hatalmas, lemezszerű valami körül keringenének. Nagyjából úgy viselkednek, mint a bolygók a Naprendszerben, mind egy irányban és nagyjából egy síkban mozognak.

A megfigyelés állítólag nem csupán a galaxisok kialakulásának az elméletében okoz zavart, hanem a világegyetem keletkezésével kapcsolatban is felvet problémákat. Ahhoz, hogy a standard modell működjön, a kutatóknak olyan közvetlenül nem megfigyelhető elemeket is bele kellett illeszteni, mint a sötét anyag és sötét energia. Néhány fizikus ráadásul úgy gondolja, hogy ezek beillesztése ellenére sem működik a standard modell.

A modell szerint a galaxisokban van sötét anyag, de a szökevény galaxisokban nincs ilyen – mondta Pavel Kroupa, a tanulmány társszerzője, a University of Bonn professzora. Ez nagyon komoly problémát jelent. A kutató 13 másik tudóssal (összesen hat különböző országból) megvizsgálták az utóbbi évek olyan publikációit, amelyek szerint a szatellit galaxisok viselkedése beleillik a standard modellbe.

Mindegyikben találtak valamilyen hibát.

A kutatók ugyanazokat a szimulációkat használva teljesen más eredményre jutottak. Szerintünk jóval kisebb az esélye annak, hogy így mozognak a törpegalaxisok, ahogy mozognak. Éppen emiatt egy jóval régebbi elmélethez nyúlnak vissza: ezeket a galaxisokat egy nagyobb galaxissal való ütközés kényszerítette erre a pályára valamikor a nagyon távoli múltban. Ez megmagyarázhatja, miért ilyen síkban keringenek.

De még ha igaz is a régi elmélet, az ehhez hasonló megfigyeléseket ki kell vizsgálni a standard modellel együtt.