Pregunte a los astrónomos sobre materia oscura Y una de las cosas de las que hablan es que estas «cosas» invisibles y misteriosas impregnan el universo. En particular, se encuentra en los halos que rodean la mayoría de las galaxias.
La masa del halo tiene un fuerte efecto gravitatorio sobre la propia galaxia, así como sobre otras cercanas. Esta es en gran medida la visión estándar de la materia oscura y su efecto en las galaxias.
Sin embargo, hay problemas con la idea de esos halos. Aparentemente, hay algunas galaxias enanas de formas extrañas que parecen no tener halos. ¿Cómo puede ser esto? ¿Presentan un desafío observable a las ideas predominantes sobre los halos de materia oscura?
Hallan galaxias enanas turbulentas
así llamado «Forma estándarEn cosmología, las capas o halos de materia oscura protegen a las galaxias de la influencia gravitacional de sus galaxias vecinas.
Sin embargo, cuando los astrónomos de la Universidad de Bonn y St Andrews en Escocia observaron el cercano cúmulo de Fornax, que está a unos 62 millones de años luz de nosotros, vieron algo extraño.
Contiene una serie de galaxias enanas de formas distorsionadas y turbulentas. Esto es extraño, especialmente si debe estar rodeado de halos de materia oscura.
Grupo de galaxias Fornax. (ESO/J. Emerson/VISTA)
Echemos un vistazo rápido a las galaxias enanas. Son pequeños y tenues y generalmente se encuentran en cúmulos de galaxias o cerca de compañeros mucho más grandes. La Vía Láctea tiene un grupo de galaxias enanas a su alrededor.
Es, de hecho, un caníbal como un arco enano esférico. Curiosamente, estudios recientes muestran que al menos una de las galaxias enanas cercanas a nuestra galaxia, una antigua llamada Tucana II, Tiene un aura de materia oscura asombrosamente masiva.
Entonces, ¿qué sucede en Fornax de manera diferente?
Allí, las galaxias enanas pueden ser «perturbadas» por las mareas gravitatorias de las galaxias vecinas más grandes del cúmulo. Una marea ocurre cuando la gravedad de un objeto atrae diferentes partes de otro objeto. Esto es como las mareas en la Tierra cuando la luna Tira con más firmeza del lado del suelo que está frente a él.
Las formas distorsionadas de las galaxias enanas vistas por el equipo indican un problema con nuestra comprensión de la materia oscura.
«Tales perturbaciones en las enanas de Fornax no se esperan de acuerdo con el modelo estándar», dijo Pavel Krupa, profesor de la Universidad de Bonn y la Universidad Charles de Praga.
«Esto se debe a que, según este modelo, los halos de materia oscura de estos enanos deberían protegerlos parcialmente de las mareas evocadas en masa».
Explicación de las galaxias enanas deformadas
Kroupa y Ph.D. La alumna Elena Asencio analizó observaciones de enanos perturbados en Fornax. Querían entender cómo las distorsiones gravitacionales exhiben estas galaxias y qué las causa.
Los niveles esperados de distorsión dependen de dos factores. El primero son las características internas de una galaxia enana. Además, la distancia al centro de masa es importante. Aquí es donde los efectos de la gravedad son mucho más fuertes.
Como regla general, las galaxias de gran tamaño pero no muchas estrellas pueden ser fácilmente perturbadas por fuertes mareas gravitatorias. Lo mismo ocurre con las galaxias más cercanas al núcleo del cúmulo.
Los miembros del equipo compararon lo que vieron en el cúmulo con las observaciones realizadas por el VLT Survey Telescope del Observatorio Europeo Austral. Asencio señaló que lo que encontraron parece indicar problemas con el Modelo Estándar.
Ella dijo: «La comparación mostró que si uno quisiera explicar las observaciones en el modelo estándar, las enanas de Fornax deben ser destruidas por la gravedad desde el centro de masa, incluso cuando las mareas que levantan sobre la enana son 64 veces más débiles que la propia enana». gravedad.»
Esto no solo es contrario a la intuición, dijo, sino que también va en contra de estudios previos. El equipo también descubrió que la fuerza necesaria para perturbar la galaxia enana es aproximadamente equivalente a su propia gravedad.
¿Qué significa esto para el modelo estándar?
El equipo de investigación señala que es difícil explicar estas formas turbulentas y turbulentas de las galaxias enanas de Fornax si están rodeadas de materia oscura. En otras palabras, no debe estar desfigurado si tiene halos.
Sin embargo, hay formas que parecen turbulentas. Esto significa que no hay halos de materia oscura alrededor de esas galaxias.
Obviamente, si se confirma lo que encontraron los astrónomos, el modelo estándar necesita algunos ajustes. Hay al menos una explicación alternativa para las extrañas formas de las galaxias. Se llama el modelo MOND (abreviatura de Modified Newtonian Dynamics).
Sugiere que la ley de gravitación universal de Newton debería modificarse para tener en cuenta las propiedades observadas de las galaxias. Se puede aplicar para explicar por qué las galaxias distorsionadas tienen el aspecto que tienen.
Según Hongsheng Zhao, miembro del equipo de investigación de la Universidad de Saint Andrews, encontrar enanas desordenadas sin halos de materia oscura es un gran desafío para la visión actual.
Afirma que las galaxias tienen halos. Señala que no todos parecen hacerlo.
«Nuestros resultados tienen importantes implicaciones para la física básica», dijo. «Esperamos encontrar más enanos perturbados en otros grupos, lo cual es una predicción que otros equipos deberían verificar».
Este artículo fue publicado originalmente por universo hoy. Leer artículo original.