Sciencemag.cz
Doporučujeme
Galaxie v Andromedě je obklopena souhvězdím trpasličích galaxií, které jsou uspořádány velmi asymetricky, „šikmo“. Analýza kosmologických simulací odhalila, že tento stupeň asymetrie se vyskytuje pouze u 0,3 % podobných systémů, což ukazuje nápadnou odchylku od současného kosmologického paradigmatu.
Prostorové rozložení galaxií poskytuje zásadní poznatky o kosmologii a fyzice temné hmoty. Podle standardního (kosmologického) modelu se malé galaxie v průběhu času chaoticky slučují a vytvářejí větší, přičemž po sobě zanechávají roje slabých trpasličích galaxií, které obíhají kolem masivních hostitelských galaxií v téměř náhodném uspořádání.
Nový výzkum Leibnizova institutu pro astrofyziku v Postupimi (AIP) však ukazuje, že satelitní galaxie sousední galaxie v Andromedě (M31) mají překvapivé a dosud nevysvětlené vlastnosti. Namísto toho, aby byly náhodně rozmístěny kolem své hostitelské galaxie, je více než 80 % těchto trpasličích galaxií soustředěno na jedné straně galaxie v Andromedě. Na toto nečekané uspořádání upozorňuje nedávný soubor dat z měření vzdáleností 37 satelitů Andromedy. Konkrétně všechny satelity Andromedy kromě jednoho leží v oblasti 107 stupňů od přímky směřující k Mléčné dráze, což je oblast pokrývající pouze 64 % okolí hostitelské galaxie. Až dosud nebylo jasné, zda tato zvláštní konfigurace významně zpochybňuje současný kosmologický model, nebo zda spadá do rozsahu „povolené“ odchylky.
„Tato asymetrie přetrvává a dokonce se stala výraznější, když byly objeveny ještě slabší galaxie a upřesněny jejich vzdálenosti,“ vysvětluje hlavní autor studie Kosuke Jamie Kanehisa z AIP. „Naše analýzy ukazují, že takový vzorec je v současných kosmologických simulacích extrémně vzácný.“
„Pomocí dvou významných simulací jsme hledali hostitelské galaxie podobné Andromedě a analyzovali prostorové rozložení jejich trpasličích satelitů pomocí vlastních metrik pro kvantifikaci asymetrie. Porovnání pozorované konfigurace Andromedy s těmito simulovanými analogy ukázalo, že rozložení jejích satelitů je mimořádně vzácné,“ doplňuje Marcel S. Pawlowski z AIP. „Museli bychom se podívat na více než tři stovky simulovaných systémů, abychom našli jen jeden, který je podobně extrémní ve své asymetrii.“ Andromeda prostě podstatně vybočuje.
Asymetrie Andromedy se stává ještě více matoucí v kombinaci s jejím dalším neobvyklým rysem: polovina jejích satelitů obíhá společně v tenké rovinné struktuře, připomínající planety obíhající kolem Slunce. Koexistence takové roviny satelitních galaxií a šikmého rozložení satelitů je ve standardním kosmologickém modelu velmi neočekávaná.
To vyvolává otázky, zda je má Andromeda za sebou jedinečně anomální historii, nebo zda je naše chápání vzniku galaxií na malých škálách neúplné.
Snahy o studium vzdálených systémů a hledání srovnatelných asymetrií již probíhají a průzkumy nové generace, jako je dalekohled Euclid, toto hledání urychlí. Kromě toho další analýza historie fúzí Andromedy pomůže určit, zda takové extrémní asymetrie mohou přirozeně vznikat ve vesmíru s převahou temné hmoty.
Kosuke Jamie Kanehisa et al, Andromeda’s asymmetric satellite system as a challenge to cold dark matter cosmology, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02480-3
Andromeda’s lopsided galaxy system challenges standard cosmology, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02481-2
Zdroj: Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam, přeloženo / zkráceno
