Карликовые галактики — это маленькие, тусклые галактики, которые часто встречаются внутри или рядом с более крупными галактиками или скоплениями галактик. В результате на них могли воздействовать гравитационные эффекты их более крупных спутников, или приливные силы.
Приливы возникают, когда гравитация одного тела по-разному воздействует на различные области другого тела. Они сравнимы с приливами на Земле, которые образуются, когда Луна оказывает более сильное притяжение на ту сторону Земли, которая обращена к Луне.
Скопление Форнакс является домом для богатой популяции карликовых галактик. Недавние наблюдения показывают, что некоторые из этих карликов кажутся искаженными, как будто среда скопления нарушила их. Согласно Стандартной модели, такие возмущения у карликов Форнакс не ожидаются. Это связано с тем, что, согласно стандартной модели, ореолы темной материи этих карликов должны частично защищать их от приливов, создаваемых скоплением.
Ученые изучили ожидаемое количество возмущений карликов, которое определяется их внутренними свойствами и расстоянием от гравитационно мощного центра скопления. Большие галактики с малыми звездными массами, а также галактики вблизи центра скопления легче возмущаются или разрушаются. Они сопоставили результаты с количеством возмущений, показанных на фотографиях, сделанных обзорным телескопом VLT Европейской южной обсерватории.
Сравнение показало, что если кто-то хочет объяснить наблюдения в стандартной модели, то придет к выводу, что карлики Форнакс уже должны быть уничтожены гравитацией из центра скопления, даже когда приливы, которые он вызывает на карлике слабее, чем его собственная гравитация. По словам ученых, это не только нелогично, но и противоречит предыдущим исследованиям, которые обнаружили, что внешняя сила, необходимая для того, чтобы потревожить карликовую галактику, примерно равна собственной гравитации карлика.
Противоречие стандартной модели
Из этого авторы научной работы пришли к выводу, что в стандартной модели невозможно самосогласованным образом объяснить наблюдаемую морфологию карликов Форнакс. Они повторили анализ с использованием динамики Милгрома (MOND). Вместо предположения о ореолах темной материи, окружающих галактики, теория MOND предлагает поправку к ньютоновской динамике, благодаря которой гравитация испытывает усиление в режиме малых ускорений.
Это не первый раз, когда исследование, проверяющее влияние темной материи на динамику и эволюцию галактик, пришло к выводу, что наблюдения лучше объясняются, когда они не окружены темной материей. Число публикаций, демонстрирующих несовместимость между наблюдениями и парадигмой темной материи, с каждым годом только увеличивается. Пришло время начать вкладывать больше ресурсов в более многообещающие теории.
Полученные результаты имеют большое значение для фундаментальной физики. Астрофизики ожидают найти больше потревоженных карликов в других скоплениях, и это предсказание должны проверить другие команды.