宇宙の主要なモデルによると、宇宙は通常の物質の 5 倍の「暗黒物質」で満たされています。この仮説上の物質は目に見えませんが、その質量が銀河に及ぼす強い引力により、暗黒物質のハローが銀河の周りに存在すると考えられています。しかし、すべての天文学者が、暗黒物質が私たちがそこに見ているものの最良の説明であることに同意しているわけではありません.現在、新たな研究が私たちの現在の理解に疑問を投げかけています。円座銀河団の矮小銀河は規則に従っていないようです。
円座星団は、私たちの銀河団に 2 番目に近い銀河団です。地球から6200万光年離れており、太陽の70兆個分の質量があると推定されています。その質量のかなりの部分が矮小銀河に分布しています。王立天文学会の月例通知で、チームは、これらの矮小銀河を調べることによって、ΛCDM (ラムダ CDM) としても知られる宇宙論の標準モデルのテストに着手し、驚くべきことを発見しました。それらは、標準モデルで理論化されているように、実際に重い暗黒物質のハローに囲まれている場合には不可能な擾乱を受けているように見えました.
チームは、Very Large Telescope からの観測を使用して、銀河団内の最大の銀河がそれらに及ぼす重力潮汐力によってどの程度の矮小銀河が乱されているかを推定しました。シミュレーションによると、ΛCDM シナリオはクラスターの観測可能な特性を再現しませんでした。
「標準モデルでの観察結果を説明したい場合、ドワーフに発生する潮汐がドワーフ自体よりも64倍弱い場合でも、Fornaxドワーフはクラスター中心からの重力によってすでに破壊されているはずです。 -gravity」とボン大学の筆頭著者である Elena Asencio 氏は声明で述べています。
しかし、チームは代替理論である修正ニュートン力学 (MOND) をテストしました。これは、最初に提案した物理学者モルデハイ ミルグロムにちなんでミルグロム力学としても知られています。シミュレーションでは、MOND は ΛCDM よりもはるかにうまくいきました。
「このモデルには保護的なダークマター ハローがないため、矮小銀河が MOND の銀河団の極端な環境で生き残ることができるかどうかはわかりませんでしたが、私たちの結果は、観測と MOND の期待との間に顕著な一致があることを示しています。 Fornax dwarfs の乱れのレベルについて」と共著者である St Andrews 大学の Indranil Banik 博士は説明した。
結果が確認された場合、それは確かに宇宙論の標準モデルの首をかしげるものですが、主要な理論に挑戦するには多くの証拠が必要であり、チームはそれを探します.
「私たちの結果は、基礎物理学に大きな意味を持っています。他のクラスターでより多くの乱れた矮星を見つけることを期待しており、他のチームが検証すべき予測です」と共著者の Hongsheng Zhao 博士は付け加えました。
仮説としての暗黒物質は確固たるものとは言えませんが、MOND には、暗黒物質が存在する場合に簡単に説明できる問題がたくさんあります。
