Vedcov prekvapilo, že trpasličie galaxie v súhvezdí Pec zrejme nepotrebujú ochranné halo.
Galaxia a jej prstenec. Zdroj: ESA
Štandardný kozmologický model predpokladá, že väčšinu galaxií obklopuje neviditeľné halo (oblasť guľového tvaru, pozn. redakcie), tvorené temnou hmotou. Podľa novej štúdie, ktorej súčasťou bol aj profesor Pavel Kroupa z Matematicko-fyzikálnej fakulty Karlovej univerzity, trpasličie galaxie v súhvezdí Pec (Fornax) takéto halo nemajú. Vedci publikovali svoje výsledky v časopise Monthly Notice of the Royal Astronomical Society.
Trpasličie galaxie v súhvezdí Pec
Trpasličie galaxie sa spravidla nachádzajú v kopách galaxií alebo blízko väčších galaxií, a preto môžu byť ovplyvnené gravitáciou svojich susedov. „Prichádzame s novým spôsobom testovania štandardného modelu na základe toho, ako veľmi sú trpasličie galaxie narušené gravitačnými, takzvanými slapovými javmi od blízkych väčších galaxií,“ hovorí Elena Asencio, doktorandka z Univerzity v Bonne a hlavná autorka štúdie.
Vplyv príťažlivej sily Mesiaca sa na Zemi prejavuje v podobe pravidelných deformácií tvaru Zeme, ktoré sa označujú ako slapové javy. Vznikajú rôznym pôsobením gravitácie jedného telesa na rozličné časti druhého telesa. Na Zemi sa prejavujú ako príliv a odliv.
Kopa galaxií v súhvezdí Pec je na trpasličej galaxii veľmi bohatá. Pri súčasných pozorovaniach sa tieto galaxie javia deformovane, ako keby boli narušené okolím kopy. „Takéto perturbácie (rušivý vplyv, pozn. redakcie) sa v kope v súhvezdí Pec podľa štandardného modelu neočakávajú,“ uvádza Kroupa. „Podľa štandardného modelu by mali byť galaxie pred rušivými vplyvmi čiastočne chránené halom z temnej hmoty.“
Hviezdna hmlovina a kozmický prach. Zdroj: iStockphoto.com
Galaxie prežívajú extrémne podmienky bez ochranného hala
Autori štúdie analyzovali očakávanú úroveň narušenia trpasličích galaxií, ktorá závisí od ich zloženia a vzdialenosti od gravitačne silného stredu kopy. Veľké galaxie s nízkou hmotnosťou hviezd a galaxie blízko stredu sú na rušenie alebo dokonca zničenie náchylnejšie.
Vedci porovnali výsledky s pozorovanou úrovňou narušenia na snímkach z teleskopu (VLT) z Európskeho južného observatória. „Porovnanie ukázalo, že ak by sme chceli vysvetliť pozorovanie pomocou štandardného modelu, trpasličie galaxie v súhvezdí Pec by mali byť zničené vplyvom gravitácie stredu kopy, hoci vyvolávané slapové javy sú 64-krát slabšie ako vlastná gravitácia galaxie,“ popisuje Elena Asencio. Zistenie odporuje predchádzajúcim štúdiám, podľa ktorých by sila potrebná na narušenie trpasličej galaxie mala byť približne rovnaká ako jej gravitácia. Autorom z toho vyplýva, že v rámci štandardného modelu sa pozorované tvary galaxií nedajú vysvetliť.
Opakovanie analýzy
Analýzu zopakovali využitím milgromovskej dynamiky (MOND). Tá nepredpokladá, že galaxie obklopuje halo z temnej hmoty, ale namiesto toho navrhuje úpravu newtonovskej dynamiky, ktorá spočíva v náraste gravitácie pri nízkych zrýchleniach.
„Neboli sme si istí, či by galaxie mohli prežiť extrémne podmienky v strede kopy vzhľadom na absenciu ochranného hala. Výsledky sú v tomto prípade v súlade medzi pozorovaniami a očakávaniami,“ vysvetľuje doktor Indranil Banik z Univerzity v Saint Andrews.
Nie je to prvýkrát, keď štúdia, ktorá testovala vplyv temnej hmoty na dynamiku a vývoj galaxií, došla k záveru, že pozorovania sa dajú lepšie vysvetliť, pokiaľ sa neoperuje temnou hmotou.
„Množstvo publikácií ukazujúcich nekompatibilitu medzi pozorovaniami a paradigmou temnej hmoty vzrastá každým rokom. Je na čase venovať sľubnejším teóriám viac zdrojov,“ podotýka profesor Kroupa. „Naše zistenia majú veľké dôsledky pre základný výskum fyziku. Očakávame, že v budúcnosti nájdeme ďalšie narušené trpasličie galaxie v ďalších kopách.
Zdroj: TS MFF Karlova Univerzita
(JM)
