(c) Graphicstock

Pátrání po temné hmotě v Peci

Standardní kosmologický model předpokládá, že většinu galaxií obklopuje neviditelné halo tvořené temnou hmotou. Podle nové studie, která vyšla v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, trpasličí galaxie v souhvězdí Pece taková hala nemají.

Trpasličí galaxie se zpravidla nacházejí v kupách galaxií nebo poblíž větších galaxií. Mohou proto být ovlivňovány gravitací svých sousedů. „Přicházíme s novým způsobem testování standardního modelu na základě toho, jak moc jsou trpasličí galaxie narušeny gravitačními ‚slapovými jevy‘ od blízkých větších galaxií,“ říká Elena Asencio, doktorandka z Univerzity v Bonnu a hlavní autorka studie. Slapové jevy vznikají různým působením gravitace jednoho tělesa na různé části druhého tělesa. Na Zemi se projevují jako příliv a odliv.

Kupa galaxií v souhvězdí Pece je na trpasličí galaxie bohatá. Při současných pozorováních se tyto galaxie jeví deformovaně, jako kdyby byly narušovány prostředím kupy. „Takové perturbace se v kupě v Peci podle standardního modelu neočekávají,“ uvádí Pavel Kroupa, profesor na Univerzitě v Bonnu a na Univerzitě Karlově. „Podle standardního modelu by měly být galaxie před rušivými vlivy částečně chráněny halem z temné hmoty.“

Autoři studie analyzovali očekávanou úroveň narušení trpasličích galaxií, která závisí na jejich složení a na jejich vzdálenosti od gravitačně silného středu kupy. Velké galaxie s nízkou hmotností hvězd a galaxie blízko středu kupy jsou k rušení nebo dokonce zničení náchylnější. Výsledky pak porovnali s pozorovanou úrovní narušení na snímcích z VLT pořízených Evropskou jižní observatoří. „Srovnání ukázalo, že pokud bychom chtěli vysvětlit pozorování pomocí standardního modelu, trpasličí galaxie v Peci by měly být zničeny vlivem gravitace středu kupy, přestože vyvolávané slapové jevy jsou 64× slabší než vlastní gravitace galaxie,“ popisuje Elena Asencio. Zjištění odporuje předchozím studiím, podle kterých by síla potřebná k narušení trpasličí galaxie měla být přibližně stejná jako její gravitace. Autorům z toho vyplývá, že v rámci standardního modelu se nedají pozorované tvary galaxií vysvětlit.

Analýza byla následně zopakována s využitím milgromovské dynamiky (MOND). Ta nepředpokládá, že galaxie obklopuje halo z temné hmoty, ale místo toho navrhuje úpravu newtonovské dynamiky spočívající v nárůstu gravitace při nízkých zrychleních. „Nebyli jsme si jistí, že by galaxie mohly přežít extrémní podmínky ve středu kupy, vzhledem k absenci ochranného hala z temné hmoty v modelu MOND, ale výsledky v tomto případě vykazují soulad mezi pozorováními a očekáváními,“ vysvětluje dr. Indranil Banik z Univerzity v Saint Andrews. „Je skvělé vidět, že data z VLT umožňují takové ověřování kosmologických modelů,“ dodávají spoluautoři studie Aku Venhola z Univerzity v Oulu a Steffen Mieske z Evropské jižní observatoře.

Není to poprvé, kdy studie testující vliv temné hmoty na dynamiku a vývoj galaxií došla k tomu, že pozorování se dají lépe vysvětlit, pokud se neoperuje s temnou hmotou. „Množství publikací ukazujících nekompatibilitu mezi pozorováními a paradigmatem temné hmoty vzrůstá s každým rokem. Je na čase věnovat více zdrojů slibnějším teoriím,“ podotýká prof. Kroupa. „Naše zjištění mají velké důsledky pro základní fyziku. Očekáváme, že najdeme další narušené trpasličí galaxie v dalších kupách. To je předpoklad, který by měly ověřit další týmy,“ uzavírá Dr. Hongsheng Zhao z Univerzity v Saint Andrews.

Vedle Univerzity v Bonnu (Německo) se na studii podílely Univerzita v Saint Andrews (Skotsko), Evropská jižní observatoř – ESO, Univerzita v Oulu (Finsko) a Univerzita Karlova. Finančně studii podpořila Univerzita v Bonnu, britská STFC (Science and Technology Facilities Council) a německá DAAD (Deutscher Akademischer Austauschdienst).

Publikace:

Elena Asencio, Indranil Banik, Steffen Mieske, Aku Venhola, Pavel Kroupa & Hongsheng Zhao: The distribution and morphologies of Fornax Cluster dwarf galaxies suggest they lack dark matter. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; https://arxiv.org/abs/2208.02265

tisková zpráva Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy

Archeologové odkryli pod Řípem pohřební konstrukci podobnou megalitickým hrobkám

Po loňském výzkumu mohyl v nedalekých Dušníkách a ve Vražkově se letos práce soustředí na …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close