Modul în care se mișcă galaxiile pitice dă o nouă direcție formării galaxiilor

Galaxiile mici joacă un joc de inel în jurul rozei. Galaxiile pitice au fost surprinse urmându-se în jurul galaxiei îndepărtate Centaurus A într-o buclă coordonată, mai degrabă decât să se învârtească la întâmplare, așa cum teoria prezice că ar trebui.

Descoperirea ar putea provoca probleme pentru teoriile standard ale cosmologiei, inclusiv rolul enigmaticului materiei întunecate în formarea galaxiilor, spun astronomii în 2 februarie. Ştiinţă.

Aceste observații sugerează că „ne lipsește ceva, o piesă importantă” în înțelegerea materiei întunecate și a modului în care se formează galaxiile, spune coautorul Oliver Müller, astronom la Universitatea Basel din Elveția.

Simulările modului în care se formează structurile cosmice la scară largă sugerează că galaxiile sunt conectate printr-o rețea vastă de materie întunecată, substanța evazivă care alcătuiește cea mai mare parte a materiei universului, dar interacționează cu materia obișnuită numai prin gravitație. (SN Online: 10/11/17). Cele mai mari galaxii cresc acolo unde fire de materie întunecată se intersectează, conform acelor simulări.

Galaxiile pitice mai mici călătoresc spre intersecții de-a lungul unor lungi filamente de materie întunecată, ca mașinile pe drumurile care duc într-un oraș. În simulări, aceste artere de materie întunecată conectează noduri galactice majore din toate direcțiile, astfel încât galaxiile mici ar trebui să se învârtească în jurul galaxiei centrale la întâmplare.

Dar nu – cel puțin nu conform celor observate în universul local. Studiile arată că atât Calea Lactee, cât și galaxia Andromeda din apropiere găzduiesc sateliți care orbitează în același plan și în aceeași direcție, similar modului în care planetele din sistemul solar orbitează în jurul Soarelui.

„Calea Lactee și Andromeda sunt sisteme bune pentru a arăta că se întâmplă ceva ciudat”, spune Müller. Oamenii de știință s-au întrebat dacă efectul se limitează la aceste două galaxii, care sunt ambele în aceeași familie galactică numită Grupul Local.

Centaurus A, situat la aproximativ 12 milioane de ani lumină de Pământ, este acum primul sistem de galaxii observat în afara Grupului Local ai cărui sateliți se mișcă într-un dans coordonat similar. „Munca noastră arată acum că alte grupuri au acest fenomen ciudat”, spune Müller.

Povestea continuă sub animație

Sateliții lui Centaurus A sunt aranjați pe cel puțin un disc plat care poate fi văzut din perspectiva Pământului. Această viziune, observată inițial în 2015, este „noroc cosmic”, spune Müller. Le permite astronomilor să măsoare viteza galaxiilor pitice către și departe de Pământ. Dacă sateliții orbitează cu adevărat în jurul lui Centaurus A, nu doar aliniați întâmplător, atunci unii ar trebui să se deplaseze spre Pământ, iar alții departe de Pământ.

Exact asta au descoperit Müller și colegii săi. Echipa a analizat imagini cu Centaurus A și sateliții săi de la Telescopul Spațial Hubble și Telescopul Parkes din Australia. Aceste observații au confirmat că galaxiile se află într-un singur plan relativ subțire – aproximativ 225.000 de ani-lumină grosime și 2 milioane de ani-lumină lățime.

Măsurarea mișcărilor a 16 galaxii pitice a arătat că 14 urmează un model consistent. Cele mai multe dintre galaxiile care se află deasupra Centaurus A din perspectiva Pământului se deplasează spre Pământ, dar galaxiile de dedesubt se îndepărtează. Asta sugerează că galaxiile orbitează în jurul lui Centaurus A ca și cum ar fi lipite de o placă turnantă cosmică gigantică. Simulările sugerează că doar 0,5% dintre galaxii ar trebui aranjate în acest fel, a descoperit echipa.

Echipa lui Müller intenționează să măsoare viteza pentru alte 15 galaxii satelit. Dacă acele galaxii nu urmează haita, descoperirea s-ar putea eșua. Dar, dacă descoperirea se menține, ar putea forța astronomii să regândească modul în care materia întunecată ghidează formarea structurii cosmice.

Astronomul Michael Boylan-Kolchin de la Universitatea Texas din Austin, care a scris un comentariu despre studiu pentru aceeași ediție a Ştiinţă, nu crede că se va ajunge la asta. Există suficiente dovezi bune pentru efectul materiei întunecate asupra universului că „ar fi foarte prematur să spunem că acest lucru ne face să o abandonăm”, spune el. „Dar acesta este și modul în care fie întărim teoria, fie o falsificăm.”