Sötét anyag Galaxisunk körül

A sötét anyag szerkezete jelenti a magyarázatot a Tejútrendszer kísérőgalaxisainak különleges elrendeződésére.

A nagyobb tömegű galaxisokhoz hasonlóan Tejútrendszerünket is számos törpegalaxis veszi körül. Ezek leglátványosabb tagjai a déli égboltot különlegessé tevő Kis és Nagy Magellán-felhők. Galaxisunk mindössze 11 kísérőgalaxisának elhelyezkedése azonban fontos kozmológiai problémát jelentett, amelyre a brit Durham Egyetem kutatói találtak egy megoldást.

A kozmológiai elméletek jóslatai szerint kísérőgalaxisainknak a Tejútrendszer körül gömbszimmetrikusan kellene elhelyezkedniük, ennek azonban ellentmondanak a megfigyelések. A vártnál kevesebb törpegalaxis figyelhető meg körülöttünk, ráadásul ezek egy lapos korong mentén helyezkednek el, amely merőleges a galaxis szimmetriasíkjára.

A jelenleg egyik leginkább elfogadott kozmológiai elmélet szerint az Univerzum nagyléptékű szerkezetét a hideg sötét anyag szerveződése határozza meg, amely már nem sokkal az Ősrobbanás után megkezdődött. A sötét anyag strukturálódását a gravitációs kölcsönhatás révén a látható anyag is követte, majd megkezdődött a galaxisok kisebb szerkezeteinek ("építőkockáinak") kialakulása. Ezek összeolvadásából létrejöttek a szorosan kötött csillagvárosok, amelyek körül diffúz burkot alkotva kellene elhelyezkednie a kísérőgalaxisoknak. Az, hogy a Tejútrendszer kísérőgalaxisai ettől teljesen eltérő struktúrába rendeződnek, megkérdőjelezi a galaxisfejlődési modellek és a hideg sötét anyag elméletének helytállóságát.

A Durham Egyetem csillagászai szuperszámítógépeken futtatott új modell segítségével próbálták értelmezni Tejútrendszerünk kísérőgalaxisainak kialakulását és fejlődését. A modellben a galaxisok és 815 ezer fényévnyi sugarú környezetük fejlődését követték nyomon. A modellezést hatszor futtatták le a szuperszámítógépen, az eredmény azonban minden esetben kiadta a megfigyelt számú kísérőgalaxist, s ami még meglepőbb, ezek elhelyezkedése a valóságban megfigyelthez hasonlóan, egy lapos korong mentén alakult.

Az eredmények értelmezéséhez a kutatócsoport a sötét anyag szerveződésének fejlődését modellezte. Az eredmények szerint a sötét anyag eredeti, gömbszimmetrikus tartománya először lapos struktúrába rendeződött, később pedig hosszúkás nyúlványok hálózata jelent meg. A törpegalaxisok a sötét anyag sűrűsödéseinél kezdtek kialakulni, majd annak hálószerű struktúrái mentén mozdultak el olyan irányba, amely megegyezik kísérőgalaxisok elhelyezkedésében megfigyelt lapos korong irányultságával.

A Tejútrendszert körülvevő törpegalaxisok elhelyezkedésére tehát a sötét anyag strukturálódása ad magyarázatot. A kutatócsoport a továbbiakban az Univerzum nagyléptékű szerkezetét vizsgálja majd ezzel a modellel. Elképzelhető, hogy a galaxishalmazok és a szuperhalmazok szerkezete is hasonló felépítést mutat, ami fontos bizonyíték lenne a hideg sötét anyag elmélete mellett.

Cs.T. - S.A.