dværg galakse

Intet tegn på glorier af mørkt stof

Billede: Dværggalaksen NGC1427A flyver gennem Fornax-klyngen af ​​galakser og gennemgår forstyrrelser, som ikke ville være mulige, hvis denne galakse var omgivet af en tung og omfattende mørkt stof-halo, som krævet af standard kosmologi.
udsigter mere

Kredit: ES

Dværggalakser er små, svage galakser, der normalt findes i galaksehobe eller i nærheden af ​​større galakser. På grund af dette kan de blive påvirket af gravitationseffekterne af deres større ledsagere. “Vi præsenterer en innovativ metode til at teste standardmodellen baseret på, hvor meget dværggalakser forstyrres af gravitationelle ‘tidevand’ fra nærliggende større galakser,” sagde Elena Asencio, en ph.d.-studerende ved universitetet i Bonn og historiens hovedforfatter. Tidevand dannes, når en krops tyngdekraft virker forskelligt på forskellige dele af en anden krop. Disse ligner tidevandet på Jorden, der opstår, fordi månen trækker hårdere på den månevendte side af jorden.

Fornax-hoben har en rig bestand af dværggalakser. Nylige observationer viser, at nogle af disse dværge virker forvrænget, som om de var forstyrret af klyngens miljø. “Sådanne forstyrrelser i fornax-dværgene er ikke at forvente i henhold til standardmodellen,” siger Pavel Kroupa, professor ved universitetet i Bonn og Charles University i Prag. Dværge bør delvist beskytte dem mod tidevandet skabt af klyngen.”

Forfatterne analyserede den forventede grad af forstyrrelse af dværgene, som afhænger af deres indre egenskaber og deres afstand fra klyngens gravitationscenter. Galakser med store størrelser, men små stjernemasser, og galakser nær midten af ​​hoben bliver lettere forstyrret eller ødelagt. De sammenlignede resultaterne med deres observerede grad af forstyrrelse, hvilket fremgår af billeder taget af European Southern Observatorys VLT Survey Telescope.

“Sammenligningen viste, at hvis man vil forklare observationerne i standardmodellen” – sagde Elena Asencio – “bør fornax-dværgene allerede være ødelagt af tyngdekraften fra klyngecentret, selvom tidevandet, der løfter dem til en dværg-fireogtres. gange svagere end dværgens egen tyngdekraft.” Ikke alene er dette kontraintuitivt, sagde hun, det modsiger tidligere undersøgelser, der fandt ud af, at den ydre kraft, der kræves for at forstyrre en dværggalakse, er nogenlunde lig med dværgens egen tyngdekraft.

Modsætning til standardmodellen

Forfatterne konkluderede heraf, at det ikke er muligt at forklare de observerede morfologier af fornax-dværgene på en konsistent måde ved brug af standardmodellen. De gentog analysen ved hjælp af Milgromian dynamics (MOND). I stedet for at antage glorier af mørkt stof, der omgiver galakser, foreslår MOND-teorien en newtonsk dynamikkorrektion, der giver tyngdekraften et boost i lavaccelerationsområdet.

“Vi var ikke sikre på, om dværggalakserne ville være i stand til at overleve det ekstreme miljø af en galaksehob i MOND, da der ikke er nogen beskyttende mørkt stof-haloer i denne model – sagde Dr. Indranil Banik fra University of St. Andrews – “men vores resultater viser bemærkelsesværdig overensstemmelse mellem observationerne og MOND-forventningerne til størrelsen af ​​forstyrrelsen af ​​fornax-dværgene”.

“Det er spændende at se, at de data, vi opnåede med VLT-undersøgelsesteleskopet, muliggjorde en så grundig test af kosmologiske modeller,” sagde Aku Venhola fra Uleåborg Universitet (Finland) og Steffen Mieske fra European Southern Observatory, medforfattere til Studiet.

Det er ikke første gang, at en undersøgelse, der tester mørkt stofs effekt på galaksernes dynamik og evolution, har konkluderet, at observationer bedre kan forklares, når de ikke er omgivet af mørkt stof. “Antallet af publikationer, der viser uforeneligheder mellem observationer og det mørke stofs paradigme, stiger hvert år. Det er på tide at investere flere ressourcer i mere lovende teorier,” sagde Pavel Kroupa, medlem af de tværfaglige forskningsområder “Modellering” og “Materie”. ‘ ved universitetet i Bonn.

dr Hongsheng Zhao fra University of St Andrews tilføjede: “Vores resultater har store konsekvenser for fundamental fysik. Vi forventer at finde flere forstyrrede dværge i andre klynger, en forudsigelse for andre hold at tjekke.”

Deltagende institutioner og finansiering:

Ud over universitetet i Bonn var University of Saint Andrews (Skotland), European Southern Observatory (ESO), University of Oulu (Finland) og Charles University i Prag (Tjekkiet) involveret i undersøgelsen. Undersøgelsen blev støttet af University of Bonn, UK Science and Technology Facilities Council og German Academic Exchange Service.

Offentliggørelse: Fordelingen og morfologierne af Fornax-hobens dværggalakser tyder på, at de mangler mørkt stof. Månedlige bulletiner fra Royal Astronomical Society; https://doi.org/10.1093/mnras/stac1765 / https://arxiv.org/abs/2208.02265


Ansvarsfraskrivelse: AAAS og EurekAlert! er ikke ansvarlige for nøjagtigheden af ​​pressemeddelelserne offentliggjort på EurekAlert! ved bidragende institutioner eller til brug af information om EurekAlert-systemet.

Leave a Comment

Your email address will not be published.