Eine Gruppe von Astronomen hat eine riesige Struktur von Satellitengalaxien und Sternhaufen entdeckt, die unsere Milchstraße umgeben und sich über eine Million Lichtjahre erstrecken. Das Team sagt, dass ihre Ergebnisse ein „katastrophales Versagen des kosmologischen Standardmodells“ signalisieren könnten, das die Existenz von Dunkler Materie in Frage stellt. Das schließt sich an eine weitere Studie wurde letzte Woche veröffentlicht , wo Wissenschaftler sagten, sie hätten keine Beweise für dunkle Materie gefunden.
Der Doktorand Marcel Pawlowski und der Astronomie-Professor Pavel Kroupa von der Universität Bonn sind die Erforschung – und Skepsis – der Dunklen Materie nicht fremd. Zusammen haben die beiden einen Blog namens Die Krise der Dunklen Materie , und in a 2009 Papier die auch Satellitengalaxien untersuchte, erklärte Kroupa, dass Isaac Newton vielleicht falsch liege. „Obwohl seine Theorie tatsächlich die alltäglichen Auswirkungen der Schwerkraft auf die Erde beschreibt, Dinge, die wir sehen und messen können, ist es denkbar, dass wir die tatsächliche Physik, die der Schwerkraft zugrunde liegt, völlig nicht verstanden haben“, sagte er.
Während konventionelle kosmologische Modelle für den Ursprung und die Entwicklung des Universums auf der Anwesenheit von dunkler Materie basieren, unsichtbarer Materie, von der angenommen wird, dass sie etwa 23% des Inhalts des Kosmos ausmacht, wird dieses Modell durch jüngste Beobachtungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds gestützt Diese schätzen, dass das Universum zu 4% aus regulärer baryonischer Materie, zu 73% aus dunkler Energie und dem Rest aus dunkler Materie besteht.
Aber dunkle Materie wurde nie direkt nachgewiesen, und im derzeit akzeptierten Modell – dem Lambda-Cold Dark Matter-Modell – wird die Milchstraße mit weit mehr Satellitengalaxien vorausgesagt, als tatsächlich gesehen werden.
Pawlowski, Kroupa und ihr Team sagen, dass sie eine riesige Struktur aus Galaxien und Sternhaufen gefunden haben, die sich bis zu 33.000 Lichtjahre bis zu einer Million Lichtjahre vom Zentrum der Galaxie entfernt erstreckt und im rechten Winkel zum Millky Way existiert , oder in einer polaren Struktur sowohl 'nördlich' als auch 'südlich' der Ebene unserer Galaxie.
Dies könnte die „verlorene“ Angelegenheit sein, nach der alle gesucht haben.
Sie nutzten eine Reihe von Quellen, um diese neue Ansicht dessen, was unsere Galaxie umgibt, zusammenzustellen, indem sie fotografische Platten des 20. Jahrhunderts und Bilder des Roboterteleskops des Sloan Deep Sky Survey verwendeten. Mit all diesen Daten stellten sie ein Bild zusammen, das helle „klassische“ Satellitengalaxien, kürzlich entdeckte schwächere Satelliten und die jüngeren Kugelsternhaufen umfasst.
Insgesamt bildet es ein riesiges Gebilde.
„Nachdem wir unsere Analyse abgeschlossen hatten, entstand ein neues Bild unserer kosmischen Nachbarschaft“, sagt Pawlowski.
Das Team sagte, dass verschiedene Modelle der Dunklen Materie Schwierigkeiten haben, ihre Entdeckungen zu erklären. „In den Standardtheorien hätten sich die Satellitengalaxien als einzelne Objekte gebildet, bevor sie von der Milchstraße eingefangen wurden“, sagte Kroupa. „Da sie aus vielen Richtungen gekommen wären, ist es fast unmöglich, dass sie in einer so dünnen Flächenstruktur verteilt werden.“
Viele Astronomen, darunter der Astrophysiker Ethan Siegel in seinem Blog Starts With a Bang, sagen, dass das Gesamtbild der Dunklen Materie die Struktur des Universums gut erklärt.
Siegel fragt, ob Studien, die dunkle Materie widerlegen, es uns ermöglichen, mit einem Universum ohne dunkle Materie durchzukommen, um die großräumige Struktur, den Lyman-Alpha-Wald, die Fluktuationen im kosmischen Mikrowellenhintergrund oder das Materieleistungsspektrum des Universums zu erklären? Die Antworten sind an dieser Stelle nein, nein, nein und nein. Endgültig. Was nicht bedeutet, dass Dunkle Materie ein klares Ja ist und dass die Modifikation der Schwerkraft ein klares Nein ist. Es bedeutet nur, dass ich die relativen Erfolge und verbleibenden Herausforderungen für jede dieser Optionen genau kenne.“
Über Twitter sagte Pawlowski heute jedoch: 'Leider hilft das Gesamtbild der angeblich guten Dunklen Materie nur, wenn man aus der Ferne oder mit zerbrochener Brille schaut.'
Eine Erklärung für die Entstehung dieser Struktur ist, dass die Milchstraße in ferner Vergangenheit mit einer anderen Galaxie kollidierte.
„Die andere Galaxie verlor einen Teil ihres Materials, Material, das dann die Satellitengalaxien unserer Galaxis und die jüngeren Kugelsternhaufen und die Ausbuchtung im galaktischen Zentrum bildete.“ sagte Pawlowski. „Die Gefährten, die wir heute sehen, sind die Trümmer dieser 11 Milliarden Jahre alten Kollision.“
Das Team schrieb in seinem Artikel: „Wenn alle Satellitengalaxien und jungen Halo-Cluster bei einer Begegnung zwischen der jungen Milchstraße und einer anderen gasreichen Galaxie vor etwa 10 bis 11 Gyr entstanden sind, dann hat die Milchstraße keine leuchtenden Unterstrukturen der dunklen Materie und das Problem fehlender Satelliten wird zu einem katastrophalen Versagen des kosmologischen Standardmodells.“
„Wir waren verblüfft, wie gut die Verteilungen der verschiedenen Objekttypen miteinander übereinstimmten“, sagte Kroupa. „Unser Modell scheint die Präsenz von Dunkler Materie im Universum auszuschließen, was eine zentrale Säule der aktuellen kosmologischen Theorie bedroht. Wir sehen dies als den Beginn eines Paradigmenwechsels, der uns letztendlich zu einem neuen Verständnis des Universums führen wird, in dem wir leben.“