En gruppe astronomer har opdaget en enorm struktur af satellitgalakser og klynger af stjerner, der omgiver vores Melkevejs galakse, der strækker sig over en million lysår. Dette slutter sig til en anden undersøgelse, der blev frigivet i sidste uge, hvor forskere sagde, at de ikke fandt noget bevis for mørkt stof.
Ph.d.-studerende Marcel Pawlowski og astronomiprofessor Pavel Kroupa fra universitetet i Bonn i Tyskland er ikke fremmede for undersøgelsen - og skepsis - om mørk stof. Sammen har de to en blog kaldet The Dark Matter Crisis, og i et papir fra 2009, der også studerede satellitgalakser, erklærede Kroupa måske, at Isaac Newton havde forkert. ”Selvom hans teori faktisk beskriver de daglige effekter af tyngdekraften på Jorden, ting, som vi kan se og måle, er det tænkeligt, at vi helt har undladt at forstå den faktiske fysik, der ligger til grund for tyngdekraften,” sagde han.
Mens konventionelle kosmologimodeller til universets oprindelse og udvikling er baseret på tilstedeværelsen af mørkt stof, usynligt materiale, der antages at udgøre omkring 23% af indholdet af kosmos, er denne model bakket op af nylige observationer af den kosmiske mikrobølgeovnbaggrund det estimerer, at universet er lavet af 4% regelmæssig baryonisk stof, 73% mørk energi, og det resterende er mørkt stof.
Men mørk stof er aldrig blevet opdaget direkte, og i den aktuelt accepterede model - Lambda-Cold Dark Matter-modellen - forudsiges Mælkevejen at have langt flere satellitgalakser, end man faktisk ser.
Pawlowski, Kroupa og deres team siger, at de har fundet en enorm struktur af galakser og stjerne klynger, der strækker sig så tæt som 33.000 lysår til så langt væk som en million lysår fra centrum af galaksen, der findes i rette vinkler til Mælkevejen , eller i en polar struktur både 'nord' og 'syd' for planet til vores galakse.
Dette kan være den 'mistede' sag, som alle har søgt efter.
De brugte en række kilder til at forsøge at samle denne nye opfattelse af nøjagtigt hvad der omgiver vores galakse ved hjælp af fotografiske plader og billeder fra det 20. århundrede fra robotteleskopet af Sloan Deep Sky Survey. Ved hjælp af alle disse data samlet de et billede, der inkluderer lyse 'klassiske' satellitgalakser, mere for nylig opdagede svagere satellitter og de yngre kuglepartier.
Alt i alt danner det en enorm struktur.
”Når vi var færdige med vores analyse, opstod et nyt billede af vores kosmiske kvarter,” sagde Pawlowski.
Holdet sagde, at forskellige mørke stofmodeller kæmper for at forklare, hvad de har opdaget. ”I standardteorierne ville satellitgalakserne have dannet sig som individuelle objekter, før de blev fanget af Mælkevejen,” sagde Kroupa. ”Da de ville være kommet fra mange retninger, er det næsten umuligt for dem at ende op i en så tynd planstruktur.”
Mange astronomer, inklusive astrofysiker Ethan Siegel i sin Starts With a Bang-blog, siger, at det store billede af mørk materie gør et godt stykke arbejde med at forklare universets struktur.
Siegel spørger, om nogle undersøgelser, der tilbageviser mørk materie “tillader os at slippe af sted med et univers uden mørkt stof ved at forklare storstilet struktur, Lyman-alfa-skoven, svingningerne i den kosmiske mikrobølgebaggrund eller universets materielle spektrum? Svarene på dette tidspunkt er nej, nej, nej og nej. Endeligt. Hvilket ikke betyder, at mørk stof er et klart ja, og at ændre tyngdekraften er et klart nej. Det betyder bare, at jeg ved nøjagtigt, hvad de relative succeser og de resterende udfordringer er for hver af disse muligheder. ”
Imidlertid sagde via Twitter i dag Pawlowski: "Desværre hjælper det store billede af mørk stof, der efter sigende er fint, kun hvis man kigger langt væk eller med brudte briller."
En forklaring på, hvordan denne struktur blev dannet, er, at Mælkevejen kolliderede med en anden galakse i den fjerne fortid.
"Den anden galakse mistede en del af sit materiale, materiale, der derefter dannede vores Galaxy's satellitgalakser og de yngre kugleformede klynger og bule i det galaktiske centrum." sagde Pawlowski. ”De ledsagere, vi ser i dag, er snavsene fra denne 11 milliarder år gamle kollision.”
Holdet skrev i deres papir: ”Hvis alle satellitgalakser og unge haloklynger er dannet i et møde mellem den unge Mælkevej og en anden gasrig galakse for ca. 10-11 Gyr siden, har Mælkevejen ingen lysende mørkestoffer-understrukturer og det manglende satellitproblem bliver en katastrofal fiasko i den standard kosmologiske model. ”
”Vi blev forvirrede over, hvor godt fordelingen af de forskellige typer objekter blev enige om hinanden,” sagde Kroupa. ”Vores model ser ud til at udelukke tilstedeværelsen af mørkt stof i universet og truer en central søjle i den nuværende kosmologiske teori. Vi ser dette som starten på et paradigmeskifte, som i sidste ende vil føre os til en ny forståelse af det univers, vi bor i. ”
Kilde: Royal Astronomical Society
