Эволюцию галактик изучают на примере Млечного Пути, традиционно считающегося эталонным примером формирования, роста и взаимодействия галактических структур. Но три новых исследования, проведенные группой ученых из Стэнфордского университета, вызывают сомнения в таком подходе.
Исследование SAGA Survey (Satellites Around Galactic Analogs) провело систематический анализ 101 галактики, подобной Млечному Пути, и обнаружило 378 спутников. Это сравнительное исследование под руководством профессора Рисы Векслер из Стэнфордского университета, профессора Яо-Юань Мао из Университета Юты и профессора Марлы Геха из Йельского университета является самой масштабной переписью галактических систем, сопоставимых с нашей Галактикой.
Главная задача исследования — выяснить, как ореолы темной материи влияют на развитие галактик, с особым вниманием к галактикам-спутникам: небольшим звездным системам, вращающимся вокруг больших галактик-хозяев.
Результаты показали, что Млечный Путь скорее исключение из правил, чем нормальный пример, своего рода «аномалия». Это говорит о том, что нужно серьезно пересмотреть существующие теории формирования галактик.
Особенность Млечного Пути
Анализ SAGA показал заметные отличия Млечного Пути от галактик подобных ему. В частности, число спутников у одной галактики-хозяина колеблется от нуля до 13, а у Млечного Пути четыре основных наблюдаемых спутника, включая два Магеллановых облака (Большое и Малое).
Галактики с крупными спутниками, подобными Магеллановым облакам, обычно располагают большим числом спутников в целом. Млечный Путь не следует этой тенденции, имея меньше спутников, чем галактики сравнимой массы.
Такая странность в данных указывает на возможность нетипичной эволюции нашей галактики, что ставит под сомнение понимание процессов формирования и развития галактик.
Последствия для понимания темной материи
Исследование выявило интересную связь между звездообразованием в спутниковых галактиках и темной материей.
Изучения показали, что в обычных галактиках-хозяевах спутники меньшей массы поддерживают активное рождение звезд. Млечный Путь отличается от нормы: звездообразование происходит только в Магеллановых облаках, а в спутниках меньшей массы оно прекратилось. Возможно, этот феномен затухания звездообразования связан с особенной конфигурацией гало темной материи Млечного Пути.
Изучение показало связь между остановкой образования звёзд и расстоянием спутников от центральной галактики, что свидетельствует о важности гравитационного влияния, обусловленного темной материей.
Полученные результаты и некоторые расчетные симуляции из третьего исследования свидетельствуют о необходимости создания новых теоретических моделей. Эти модели должны уметь точно объяснять разнообразие поведения в галактических системах и выйти за рамки традиционного подхода, который основан только на изучении Млечного Пути.