Галактики-спутники Млечного Пути существуют недолго. Это оспаривает стандартную космологическую модель, согласно которой темная материя должна создавать у больших галактик множество спутников.
В современной космологии существует проблема недостатка карликовых галактик. Звезды на краях дисков галактик вращаются вокруг центров с большой скоростью, что объясняется эффектом темной материи. По этим скоростям наш Млечный Путь с диаметром видимого диска в 100 тысяч световых лет должен находиться в сфере из темной материи диаметром более 250 тысяч световых лет.
Но при таких обстоятельствах темная материя этого гало… должнаПоглощение и удержание большого количества карликовых спутников — около пятисот в случае Млечного Пути – не соответствует реальности. Астрономы нашли лишь небольшую их часть — дюжину. Подобное наблюдается и в других галактиках. Это свидетельствует о серьезных проблемах в нашем понимании темной материи, но конкретные причины споров до сих пор нет единого мнения.
Часть физических теорий гласитПотому что в действительности карликовые спутниковые галактики возникают лишь при нахождении в их центре достаточно большой черной дыры, а такие модели… ограничиваютЕсли конкретное число объектов такого типа на галактику нашей массы не превышает определённой величины, то у неё не может быть 500 галактик-спутников. Однако стандартная космологическая модель современности не ставит таких ограничений, поэтому у модели проблема расхождения предсказаний теоретически предсказанного числа карликовых галактик и их наблюдаемого числа — одна из самых острых.
В новой работе, опубликованной в Ежемесячные сообщения Королевского Астрономического Общества , предложенНовое исследование предложило свежий взгляд на проблему. Авторы использовали наблюдения космического телескопа «Гайя», чтобы сравнить орбитальные энергии карликовых галактик-спутников. На эти энергии непосредственно влияет скорость движения галактики-спутника вокруг Млечного Пути. Самая низкая энергия наблюдается у карликовой эллиптической галактики в Стрельце, ближайшей к нам из всех спутников. По ее динамике можно понять, что она стала спутником примерно пять-шесть миллиардов лет назад.
У спутников с орбитой дальше от нашей Галактики энергетический потенциал отличается: он значительно выше, чем у эллиптической галактики в Стрельце. У многих из них скорость звезд демонстрирует широкое распределение, свидетельствующее о серьезной нестабильности. Исследователи попытались оценить время их превращения в спутники Млечного Пути. Расчеты показали цифру существенно ниже трех миллиардов лет. Найти карликовые спутники возрастом более шести миллиардов лет не удалось.
Стандартная космологическая модель предполагает, что гало темной материи должно было способствовать накоплению спутников в течение последних 10 миллиардов лет. Более ранние спутники, как считают авторы исследования, могли разрушиться из-за динамической нестабильности, возникшей при взаимодействии с газом и гравитацией Млечного Пути и его окрестностей.
Это решение практически исключает возможность наличия заметных количеств темной материи в карликовых галактиках. Её наличие стабилизировало бы галактики-спутники и не позволило им разрушаться со временем. Это необычный вывод, поскольку в стандартной космологической модели неясно, за счет чего сразу множество галактик в наших окрестностях могут быть свободными от темной материи. Более того: такая модель ставит вопрос о месте предсказанных ею карликовых галактик-спутников — примерно 500 в случае Млечного Пути. Если раньше казалось, что их было дюжина, то теперь это число приближается к нулю, усугубляя ситуацию. проблему карликовых галактик в космологии.