Dunkle Materie Theorien von Satelliten Galaxy Entdeckung in Frage gestellt

Eine ausgedehnte Sammlung von Galaxien und Sternhaufen rund um unsere Milchstraße ist eine Herausforderung, langjährige Theorien über die Existenz der dunklen Materie, die mysteriöse Substanz gedacht, um das Universum zu durchdringen.

Die Struktur des Satelliten-Galaxien und Sternhaufen rund um die Milchstraße ist so groß, dass sie über 1 Million Lichtjahre – 10-mal so breit wie der Milchstraße selbst nach Astronomen an der Universität Bonn in Deutschland erreicht, die die Entdeckung gemacht.

Vorhandene dunkle Materie Theorien nicht zu erklären, die Anordnung dieser kosmischen Objekte, sagen die Wissenschaftler.

"Unser Modell scheint das Vorhandensein von dunkler Materie im Universum, droht eine zentrale Säule der aktuellen kosmologischen Theorie auszuschließen", sagte Studie Teammitglied Pavel Kroupa, Professor für Astronomie an der Universität Bonn. "Wir sehen dies als den Beginn eines Paradigmenwechsels, eine, die uns letztlich zu einem neuen Verständnis des Universums führen, die wir bewohnen."

Dunkle Materie ist eine unsichtbare Substanz, die gedacht wird, um etwa 23 Prozent des Universums zu machen. Während dunkler Materie direkt nie erkannt wurde, wird es anhand seiner Schwerkraft abgeleitet.

Astronomen schätzen, dass die Milchstraße enthält 300000 Millionen Sterne zusätzlich umfangreiche "Arme" aus Gas und Staub, die in eine flache Scheibe erstreckt sich von der Galaxie zentrale Bar zu erreichen. Der größte Teil der Milchstraße ist etwa 100.000 Lichtjahren, was bedeutet, dass ein Lichtstrahl 100.000 Jahre zu bereisen, es dauern würde.

Eine Reihe von kleineren Satellitengalaxien und engen sphärische Bündel von alten Sternen, genannt Kugelsternhaufen umkreisen in verschiedenen Entfernungen von den wichtigsten Teil der Milchstraße. [Atemberaubende Fotos von unserer Milchstraße]

Ein Bild des Kosmos

In der neuen Studie festgestellt Forscher, dass die verschiedenen Objekte in einer Ebene rechtwinklig zur galaktischen Scheibe der Milchstraße verteilt sind. Die massive, neu entdeckte Struktur erstreckt sich von so nah wie 33.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße auf bis zu 1 Million Lichtjahre vom Zentrum entfernt.

Durch das Zusammenführen von Daten aus einer Reihe von Quellen, eine Zählung der Umgebung unserer Galaxie zu kompilieren, fanden die Wissenschaftler, dass die Gegend um die Milchstraße umfasst helle "klassischen" Satellitengalaxien, plus schwächere Galaxien, die vor kurzem entdeckten und Kugelsternhaufen.

"Sobald wir unsere Analyse abgeschlossen hatte, ein neues Bild von unserer kosmischen Nachbarschaft entstanden", sagte Erstautor der Studie Marcel Pawlowski, Doktorand an der Universität Bonn, in einer Erklärung.

Die Astronomen waren auch überrascht, die Anordnung der kosmischen Objekte. "Wir waren von verblüfft wie gut die Verteilungen der verschiedenen Arten von Objekten miteinander vereinbart," sagte Kroupa

Wie die anderen Begleiter der Milchstraße umkreisen, erklärt werfen sie Material, Stars und manchmal Gas, das lange Ströme entlang ihrem Weg verlässt, der Forscher. Die Ergebnisse der neuen Studie zeigen, dass diese verlorene Material auch mit dem Flugzeug von Galaxien und Kugelsternhaufen ausgerichtet ist.

"Dies zeigt, dass die Objekte nicht nur innerhalb dieses Flugzeug jetzt befinden, sondern dass sie sich darin bewegen," sagte Pawlowski. "Die Struktur ist stabil."

Bestehenden Theorien der dunklen Materie dieser galaktischen Konfiguration nicht ausreichend erklären können, sagte der Forscher.

"In den standard Theorien, die Satelliten-Galaxien als einzelne Objekte gebildet haben würde, bevor er gefangen genommen von der Milchstraße", sagte Kroupa. "Da sie aus verschiedenen Richtungen kommen würde, ist es unmöglich für sie in solch eine dünne Ebene Struktur verteilt landen."

Anzeichen für eine uralte Galaxie abstürzen?

Die Beobachtungen von Pawlowski und seine Kollegen legen nahe, dass andere Kräfte die unerwartete Anordnung der Satellitengalaxien rund um die Milchstraße verursacht.

"Die Satelliten-Galaxien und Cluster zusammen in einem großen Event, eine Kollision zweier Galaxien gebildet haben müssen" sagte Studie-Team-Mitglied Jan Pflamm-Altenburg, Postdoc, in einer Erklärung.

Solchen Galaxiekollisionen sind relativ häufig und in der Regel in großen Brocken von Galaxien herausgerissen wird durch starke Gravitation und Gezeiten-Kräfte führen. Diese gewaltsame Interaktionen bilden manchmal Schwänzen, die werden die Geburtsstätten neuer Objekte wie Sternhaufen und Galaxien, nach Angaben der Forscher in den Schatten stellen.

"Wir denken, dass die Milchstraße mit einer anderen Galaxie in der fernen Vergangenheit kollidierte," sagte Pawlowski. "Die anderen Galaxie verlor einen Teil seines Materials, Material, das dann unserer Galaxie Satellitengalaxien und die jüngeren Kugelsternhaufen und die Ausbuchtung an das galaktische Zentrum gebildet. Die Begleiter, die wir heute sehen, sind die Trümmer dieser 11-Milliarden-j hrige Kollision."

Die Ergebnisse der Studie sind detailliert in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt SPACE.com , eine Schwester-site zu LiveScience. Folgen SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter @Spacedotcom und auf Facebook.