Движения спутников галактики не соответствуют общепринятой космологической модели.

Анализ восьмисот с лишним галактических систем из обзора Sloan показал больше обычного галактик-спутников, движение которых коррелирует. По мнению исследователей, это указывает на то, что массивные группы галактик сформировались позже, чем предсказывает стандартная космологическая модель. Следовательно, Вселенная моложе, чем принято считать.

Модель космической паутины из проекта IllustrisTNG.

В стандартной космологической модели (ΛCDM) галактики увеличиваются благодаря поглощению более малых тел. Сначала эти тела становятся спутниками, но впоследствии соединяются с главной галактикой. Недавно учёные понялиМалое Магелланово Облако, являющееся спутником Млечного Пути, состоит из двух отдельных структур, которые, предположительно, представляют собой остатки бывших галактик. обнаружилиЗвезду, вероятно, образовавшуюся в карликовой галактике, теперь мы наблюдаем у себя.

Именно поэтому астрономы изучают движение галактик — спутников ближайших к нам крупных галактик. Выяснилось, что многие из них вращаются в одной плоскости, которая часто совпадает с плоскостью центральной галактики. Ученые объясняют это через «присоединение» спутников вдоль нитей космической паутины и другие взаимодействия объектов как друг с другом, так и с более масштабными структурами Вселенной. Тем не менее данные наблюдений расходятся с расчётами.

Различия между расчётами и наблюдениями в прошлых работах обусловлены ограниченным числом изучаемых галактик, что не позволило сделать однозначные выводы. Авторы нового исследования провели статистический анализ подходящих галактик из Слоановского цифрового небесного обзора. опубликована в журнале Nature Astronomy.

Ученые выбрали для исследования галактики, масса которых составляет от 10 … . 11 до 1011.5В окрестностях крупных галактик были обнаружены чуть менее яркие объекты, следуя принятым параметрам для выявления спутниковых галактик. В результате получилось 813 галактических систем как минимум с двумя различимыми галактиками-спутниками.

Ученые искали среди спутников пары галактик, находящихся с разных сторон от центрального объекта. Разделив эти пары по смещению скорости вдоль луча зрения относительно центральной галактики, обнаружили, что коррелирующие пары — летающие вокруг центральной галактики в противоположных направлениях — преобладают.

Изображение метода поиска пар галактик-спутников. Красной точкой отмечена центральная галактика (слева вверху). Общее количество коррелирующих и некоррелирующих пар в данных обзора. Коррелирующих пар больше (слева внизу). Доля коррелирующих пар в обзоре (черная линия) и в моделях (красная и синяя) (справа).

По мнению профессора Гуй Ци, большое число коррелирующих пар указывает на недавнее присоединение этих спутников к галактикам. В компьютерных моделях наблюдается похожая тенденция, но с меньшим количеством коррелирующих пар.

По расчетам авторов исследования, данные наблюдений не соответствуют моделям. Millenium и Illustris TNG300Разброс значений составляет 4,1 и 3,6 сигмы, то есть стандартного отклонения. Это меньше «золотых» пяти сигм, равных 99,9999 процента вероятности, но расхождение всё равно заметно. Вероятно, массивные группы галактик образовались позже, чем предсказывает стандартная космологическая модель.

Связь возраста крупных скоплений галактик с возрастом Вселенной предполагает, что Вселенная моложе, чем это показывает анализ космического микроволнового фона. Planck Collaboration», — объяснилВыводы сделал главный автор исследования Гу Цин.

Китайским астрономам могут помочь другие объяснения своих наблюдений. Naked ScienceписалОтмечается меньшее количество спутников галактик у больших галактик по сравнению с ожиданиями стандарной космологической модели в десятки раз. показалаБыстрое разрушение галактик-спутников является причиной этого, поэтому вопрос об «омоложении» Вселенной не следует и из новой работы китайских исследователей.

Несмотря на это, другая проблема обостряется: быстрое разрушение галактик-спутников указывает на то, что у них по каким-то причинам нет темной материи. В противном случае темная материя стабилизировала бы их и не позволила бы разрушаться. Стандартная космологическая модель не допускает массового существования галактик без темной материи — как мы отмечали, последние открытия… ставят эту модель под серьезное сомнение.