Исследование более 800 галактических систем, включенных в обзор Sloan, показало, что количество галактик-спутников, демонстрирующих скоординированные движения, оказалось выше ожидаемого. Ученые полагают, что это свидетельствует о том, что формирование массивных скоплений галактик произошло позже, чем это предполагает стандартная космологическая модель. Следовательно, возраст Вселенной может быть меньше, чем мы ранее предполагали.
В общепринятой космологической модели (ΛCDM) галактики формируются постепенно, поглощая более мелкие объекты. Изначально эти объекты выступают в качестве спутников, однако в конечном итоге они объединяются с основной галактикой. Недавно ученые поняли, согласно результатам исследований, Малое Магелланово Облако, являющееся галактикой-спутником Млечного Пути, состоит из двух обособленных структур, которые, скорее всего, являются остатками прежних галактик. А еще ранее в центре Млечного Пути обнаружили звезду, которая, видимо, сформировалась в какой-то карликовой галактике, после чего мигрировала к нам.
Астрономы исследуют перемещение галактик-спутников, расположенных вблизи крупных галактик. Анализ показывает, что многие из них вращаются в одной плоскости, которая нередко совпадает с плоскостью центральной галактики. По мнению ученых, это явление связано с «присоединением» спутников вдоль нитей космической паутины и другими взаимодействиями объектов, как между собой, так и с крупномасштабными структурами Вселенной. Однако имеющиеся данные наблюдений не согласуются с проведенными расчетами.
Несоответствия между предыдущими расчетами и результатами наблюдений можно было связать с ограниченным количеством исследованных галактик, что и приводило к неоднозначности выводов. В связи с этим, для проведения статистического анализа авторы нового исследования использовали данные подходящих галактик из Слоановского цифрового небесного обзора. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
В качестве ключевых объектов исследования ученые выбрали галактики с массой, начиная с 10 11 до 1011.5 солнечной массы, затем, следуя принятым параметрам для выявления галактик-спутников, они отыскали в окрестностях крупных галактик чуть менее яркие объекты. В результате получилось 813 галактических систем как минимум с двумя различимыми галактиками-спутниками.
Ученые среди спутников выявляли пары галактик, расположенных по разные стороны от центральной галактики. По смещению скорости вдоль луча зрения относительно центральной галактики эти пары были разделены на коррелирующие и некоррелирующие. Было установлено, что коррелирующих пар — тех, которые вращаются вокруг центральной галактики в противоположных направлениях — значительно больше.
Профессор Гуй Ци (Gui Qi), один из авторов исследования, отмечает, что большое число пар галактик, демонстрирующих корреляцию, указывает на их недавнее слияние. Аналогичная закономерность наблюдается и в компьютерных моделях, однако степень корреляции в них выражена не так сильно.
Согласно расчетам, проведенным авторами исследования, результаты наблюдений не соответствуют существующим моделям Millenium и Illustris TNG300 на 4,1 и 3,6 сигмы, то есть стандартного отклонения. Это меньше «золотых» пяти сигм, равных 99,9999 процента вероятности, но все равно расхождение получается заметным. Значит, вероятно, массивные группы галактик образовались позже, чем предсказывает стандартная космологическая модель.
«Возраст крупных скоплений галактик напрямую зависит от возраста Вселенной, что позволяет предположить, что возраст Вселенной меньше, чем определяют расчеты, основанные на анализе космического микроволнового фона Planck Collaboration», — объяснил выводы главный автор исследования Гу Цин (Gu Qing).
Возможно, наблюдения китайских астрономов имеют иные причины. Ранее Naked Science писал, по данным исследований, количество галактик-спутников, вращающихся вокруг крупных галактик, значительно меньше, чем предсказывает стандартная космологическая модель. В недавней научной работе, посвященной Млечному Пути показала, учитывая это, вопрос об «омоложении» Вселенной не возникает и в новой работе китайских ученых.
Это поднимает другой вопрос: стремительное разрушение галактик-спутников указывает на отсутствие у них темной материи, поскольку она, в противном случае, обеспечила бы их устойчивость. Существование галактик без темной материи противоречит стандартной космологической модели, как мы уже отмечали, — однако последние открытия ставят эту модель под серьезное сомнение.