矮小銀河の重力歪みの研究は、宇宙論の標準モデルの重要な要素である暗黒物質の存在ではなく、修正された重力の理論を支持しているようです。
暗黒物質は、宇宙の物質の約 85% を占めると考えられている仮想物質です。 その重力の影響により、銀河などの大きな天体が回転しながら飛び散るのを防ぐことができます。暗黒物質の証拠は、宇宙マイクロ波背景放射 (ビッグバン直後に生成された放射線) にも見られます。 しかし、暗黒物質の間接的な証拠が豊富にあるにもかかわらず、暗黒物質粒子は検出されていません。 その結果、重力の法則を修正するものなど、銀河の挙動を説明する他の理論が存在します。
暗黒物質は、重力によって一緒に保持されている暗黒物質の大きな領域であるハローに集まっていると考えられています。 ハローは、暗黒物質のハローに囲まれているように見える天の川などの銀河の発達と進化において重要な役割を果たしていると考えられています。
変形しやすい
この最新の研究で、ボン大学のエレナ・アセンシオと同僚たちは、矮小銀河の周りに暗黒物質のハローの証拠を探しました。 これらは銀河の中で最も小さく、最も一般的なタイプであり、銀河団や天の川などの周囲の大きな銀河で見つけることができます。 質量が小さいため、矮小銀河は、銀河団内または近くのより大きな銀河によって加えられる重力による変形に対して特に脆弱です。 しかし、矮小銀河が暗黒物質のハローに包まれていれば、これらの歪みは減少するでしょう。
このアイデアを探求するために、アセンシオと同僚は、矮小銀河が豊富な円座銀河団の望遠鏡画像を調べました。 これらの画像は、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡によって撮影されました。 その後、天文学者は、暗黒物質を含む宇宙論の標準モデルに基づくコンピューター シミュレーションを使用して、観測を再現しようとしました。
驚くべきことに、このアプローチは成功しませんでした。 実際、チームの計算は、標準モデルの下では、Fornax ドワーフが重力によって引き裂かれることを示唆しています。
モンド仮説
銀河をまとめているものを発見したいと熱望していたチームは、より多くのシミュレーションを行いました。今回は暗黒物質を使用せず、代わりに修正ニュートン動力学 (MOND) 仮説を使用しました。 1980 年代にイスラエルの物理学者 Mordehai Milgrom によって最初に開発された MOND は、低加速度の領域で重力が強くなると規定しています。 この修正は、銀河の回転観測を再現しますが、太陽系のような高加速環境ではニュートンの法則に戻ります。
銀河の回転研究は修正された重力を除外しますか?
ダークマターとは異なり、MOND は Fornax 観測を再現することができ、ダークマターの存在に新たな疑問を投げかけました。 実際、一部の銀河のダイナミクスと進化が暗黒物質を引き合いに出して説明できないことを示唆する研究はこれが初めてではなく、そのような観測の数は増え続けています。 ただし、重力を修正する MOND やその他の理論には、独自の理論上および観測上の欠点があるため、暗黒物質を組み込んだ標準モデルをあきらめるのはおそらく時期尚早です。
研究はで説明されています Royal Astronomical の月例通知.
