|
Асимметричные спутники Андромеды бросают вызов космологии
|
|
|
|
Галактика Андромеда окружена созвездием карликовых галактик, которые расположены очень неравномерно. Анализ космологических расчетов, опубликованных в журнале Nature Astronomy, показывает, что такая степень асимметрии наблюдается только в 0,3% подобных систем, что делает Андромеду ярким исключением из современной космологической парадигмы.
|
|
|
|
Пространственное распределение галактик дает важнейшее представление о космологии и физике темной материи. Согласно стандартной космологической модели, небольшие галактики со временем сливаются в хаотическом процессе, образуя более крупные, оставляя после себя скопления слабых карликовых галактик, которые вращаются вокруг массивных галактик-хозяев в почти случайном порядке.
|
|
|
|
Но новое исследование, проведенное в Потсдамском институте астрофизики имени Лейбница (AIP), показывает, что галактики-спутники соседней галактики Андромеды (M31) обладают удивительными и до сих пор необъяснимыми свойствами.
|
|
|
|
Вместо того, чтобы быть беспорядочно разбросанными по галактике-хозяину, как предсказывает стандартная космологическая модель, более 80% этих карликовых галактик сосредоточены на одной стороне галактики Андромеды. Недавний набор данных измерений однородных расстояний для 37 спутников Андромеды подчеркивает это неожиданное расположение.
|
|
|
|
|
|
|
В частности, все спутники Андромеды, кроме одного, находятся в пределах 107 градусов от линии, указывающей на Млечный Путь, область, охватывающая лишь 64% окрестностей галактики-хозяина. До сих пор было неясно, бросает ли эта необычная конфигурация существенный вызов существующей космологической модели или находится в пределах диапазона космических отклонений.
|
|
|
|
"Эта асимметрия сохранилась и даже стала более выраженной по мере открытия более слабых галактик и уточнения расстояний до них", - объясняет г-н Косуке Джейми Канехиса, аспирант AIP и ведущий автор исследования. "Наш анализ показывает, что такая картина крайне редка в современных космологических симуляциях".
|
|
|
|
Современные космологические симуляторы, которые отслеживают эволюцию галактик в течение космического времени, предоставляют ценный инструмент для прогнозирования и сравнения галактических систем в рамках стандартной космологической концепции.
|
|
|
|
"Используя два известных метода моделирования, мы провели поиск галактик, подобных Андромеде, и проанализировали пространственное распределение их карликовых спутников, используя специальные показатели для количественной оценки асимметрии. Сравнение наблюдаемой конфигурации Андромеды с этими моделируемыми аналогами показало, что ее спутниковое распределение чрезвычайно редко", - говорит доктор Марсель С. Павловски из AIP.
|
|
|
|
"Нам нужно изучить более трехсот смоделированных систем, чтобы найти только одну, столь же экстремальную по своей асимметрии, как и наблюдаемая". Это делает Андромеду экстремальным выбросом, противоречащим космологическим ожиданиям.
|
|
|
|
Асимметрия Андромеды становится еще более загадочной в сочетании с другой ее необычной особенностью: половина ее спутников вращается по одной орбите, образуя тонкую плоскую структуру, напоминающую планеты, вращающиеся вокруг Солнца. Сосуществование такой плоскости галактик-спутников и неравномерного распределения спутников является весьма неожиданным в стандартной космологической модели.
|
|
|
|
Это поднимает вопрос о том, является ли эволюционная история Андромеды уникальной аномалией или наше понимание формирования галактик в малых масштабах является неполным.
|
|
|
|
Хотя эти результаты бросают вызов современным космологическим теориям, они в значительной степени зависят от точности лежащих в их основе расчетов, которые ограничены тем, насколько хорошо они моделируют физику звезд и эволюцию галактик.
|
|
|
|
Следующие шаги включают в себя определение того, является ли конфигурация Андромеды уникальным явлением или подобные анизотропные системы галактик существуют в других местах.
|
|
|
|
Усилия по изучению удаленных систем и поиску сопоставимых асимметрий уже предпринимаются, и исследования следующего поколения, такие как Euclid, ускорят этот поиск. Кроме того, дальнейший анализ истории слияния Андромеды поможет определить, могут ли такие экстремальные асимметрии естественным образом возникать во Вселенной, где доминирует темная материя, и почему они по-прежнему отсутствуют в текущих симуляциях.
|
|
|
|
Источник
|
