宇宙論の標準モデルは、暗黒物質粒子の輪がほとんどの銀河を取り囲んでいることを示唆しています。 しかし、この暗黒物質のハローは目に見えませんが、その質量が近くの銀河に強い重力を及ぼします。
による新しい研究 ボン大学 セントアンドリュース大学 （スコットランド）はこの宇宙観に異議を唱えています。 この結果は、地球にXNUMX番目に近い銀河団（フォルナクス銀河団として知られる）の矮小銀河には、そのような暗黒物質のハローが存在しないことを示唆している。
特に科学者は、どの程度の量に基づいて標準モデルをテストする革新的な方法を導入しました。 矮小銀河 近くの大きな銀河からの重力潮流によって乱されます。
エレナ・アセンシオ博士ボン大学の学生であり、この物語の筆頭著者である彼は次のように述べています。 「潮汐は、ある天体からの重力が別の天体のさまざまな部分に異なる方向に引っ張られるときに発生します。 これらは地球の潮汐に似ており、月が地球の月に面する側をより強く引っ張るために発生します。」
ボン大学およびプラハのカレル大学の教授であるパーベル・クルパ氏は次のように述べています。 「円窩銀河団には矮小銀河が豊富に存在します。 最近の観察では、これらの矮星の一部は、まるで星団の環境が混乱したかのように歪んで見えることが示されています。」
「標準模型によれば、Fornax 矮星のこのような摂動は予想されません。 なぜなら、によれば、 標準モデル 暗黒物質 これらの小人の後光は、星団によって引き起こされる潮流から部分的にそれらを守るはずです。」
著者らは、内部特性と重力の強いクラスター中心からの距離に基づいて、矮星の撹乱の予想レベルを計算した。 大きくても恒星の質量が低い銀河や、銀河団コアの周囲の銀河は、破壊や破壊の影響を受けやすくなります。 彼らは、その結果を、ヨーロッパ南天天文台の VLT 測量望遠鏡によって収集された画像で気付いた混乱のレベルと比較しました。
エレナ・アセンシオ 言います, 「この比較により、標準モデルの観測結果を説明したい場合に次のことがわかりました。 Fornax のドワーフは、たとえそれがドワーフに起こす潮流がドワーフの自己重力よりも XNUMX 倍弱い場合でも、クラスターの中心からの重力によってすでに破壊されているはずです。」
「これは直観に反するだけでなく、矮小銀河を乱すのに必要な外力は矮星の自己重力とほぼ同じであることを発見したこれまでの研究にも矛盾します。」
これに基づいて、科学者たちは、観察されたフォルナクス矮星の形態を標準モデル内で首尾一貫した方法で説明することは不可能であると結論付けました。
彼らはミルグロミアン ダイナミクス (MOND) を使用して分析を繰り返しました。 MOND 理論は、銀河を囲む暗黒物質のハローを仮定する代わりに、重力が低加速度領域でブーストを受けるというニュートン力学への修正を提案しています。
セント・アンドルーズ大学のインドラニル・バニク博士は次のように述べています。 「このモデルには保護用の暗黒物質のハローが存在しないため、矮小銀河が MOND の銀河団の極限環境に耐えられるかどうかはわかりませんでした。 しかし、私たちの結果は、フォルナクス矮星の撹乱のレベルについての観察とMONDの予想との間の顕著な一致を示しています。」
オウル大学（フィンランド）のアク・ヴェンホラ氏とヨーロッパ南天天文台のシュテフェン・ミースケ氏は次のように述べた。 「VLT 測量望遠鏡で得たデータによって、宇宙論モデルのこれほど徹底的なテストが可能になったことを嬉しく思います。」
ボン大学の学際的研究分野、モデリング、マターのメンバーであるパベル・クルパ氏は次のように述べています。 「暗黒物質がダイナミクスと地球に及ぼす影響をテストする研究が行われたのはこれが初めてではない。 銀河の進化 彼らは、観測が暗黒物質に囲まれていない場合に、よりよく説明できると結論付けました。 観測と暗黒物質パラダイムの間に互換性がないことを示す出版物の数は年々増加し続けています。 より有望な理論に、より多くのリソースを投資し始める時期が来ています。」
セント・アンドリュース大学のHongsheng Zhao博士 それを追加した アプリ環境に合わせて 「結果は基礎物理学に大きな影響を与えます。 他の星団でもさらに多くの乱れた矮星が見つかると予想されており、他のチームがこの予測を検証する必要があります。」
ジャーナルリファレンス：
- エレナ・アセンシオ、インドラニル・バニク 他矮星団矮小銀河の分布と形態は、それらが暗黒物質を欠いていることを示唆しています。 王立天文学会の毎月の通知、第 515 巻、第 2 号、2022 年 XNUMX 月。DOI: 10.1093 / mnras / stac1765
