Nova računalna simulacija sugerira da oko Mliječne staze kruži znatno više satelitskih galaksija nego što ih danas poznajemo. Istraživanje provedeno na Sveučilištu Durham upućuje na postojanje čak 80 do 100 dodatnih galaksija koje bi mogle potvrditi ključnu teoriju o strukturi svemira — model ΛCDM.
Izgubljene galaksije mogle bi potvrditi standardni model kozmologije
Korištenjem superračunala i matematičkog modeliranja, znanstvenici su razvili novu metodu za otkrivanje galaksija koje su toliko blijede i sićušne da dosad nisu bile vidljive postojećim teleskopima. Ti objekti, nazvani “siročadima“, predstavljaju galaksije koje su gotovo potpuno ostale bez svoje izvorne tamne tvari, ogoljene gravitacijskim djelovanjem halo strukture Mliječne staze.
“Znamo da Mliječna staza ima oko 60 potvrđenih pratećih galaksija, no vjerujemo da bi u njenoj blizini trebalo postojati još desetci vrlo slabih satelitskih sustava,” rekla je dr. Isabel Santos-Santos s Instituta za računalnu kozmologiju na Sveučilištu Durham.
Prema teoriji ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), galaksije nastaju unutar golemih nakupina tamne tvari, tzv. halo struktura. Model predviđa da bi oko većih galaksija, poput naše, trebalo orbitirati znatno više patuljastih galaksija nego što ih trenutno možemo detektirati. Novi rezultati podupiru upravo tu pretpostavku.
Superračunala razotkrivaju galaktičku strukturu
Istraživački tim iz Durhama kombinirao je dvije ključne komponente: superračunalnu simulaciju Aquarius, najprecizniji model tamne tvari unutar Mliječne staze, te napredni algoritam GALFORM koji prati nastanak i evoluciju galaksija kroz milijarde godina.
Rezultati pokazuju da su mnoge male galaksije tijekom vremena izgubile svoju tamnu tvar zbog gravitacijskih interakcija s Mliječnom stazom, postavši gotovo nevidljive. Iako takve galaksije “nestaju” u većini numeričkih simulacija, znanstvenici vjeruju da one u stvarnosti opstaju.
“Ako se ova populacija vrlo slabih satelita potvrdi opažanjima, to bi bio izvanredan uspjeh ΛCDM modela nastanka galaksija,” rekao je prof. Carlos Frenk sa Sveučilišta Durham. “To bi ujedno bio jasan dokaz snage fizike i matematike — koristeći zakone fizike, superračunala i precizne modele, možemo predvidjeti objekte koje astronomi tek trebaju otkriti.”
Nova generacija teleskopa mogla bi ih napokon otkriti
Znanstvenici se nadaju da će napredni instrumenti poput kamere LSST na opservatoriju Rubin, koja je nedavno zabilježila svoje “prvo svjetlo”, omogućiti detekciju ovih gotovo nevidljivih satelita.
Posebna se pažnja u istraživanju posvećuje skupini od oko 30 nedavno otkrivenih objekata za koje još nije jasno jesu li riječ o galaksijama ili o kuglastim skupovima — gustim nakupinama zvijezda. Istraživači tvrde da bi ti objekti mogli predstavljati upravo dio populacije blijedih galaksija koje su predvidjeli.
Ako se predviđene galaksije potvrde opažanjima, to bi dodatno osnažilo ΛCDM model, trenutno najšire prihvaćen okvir za objašnjenje razvoja i strukture svemira. Ovaj model, prema kojem obična materija čini tek 5% svemira, dok je 25% hladna tamna tvar, a preostalih 70% tamna energija, već je prošao brojne provjere — ali suočava se i s izazovima, osobito kad je riječ o patuljastim galaksijama. No, uz novu razinu preciznosti u simulacijama i sve osjetljivije teleskope, izgubljene galaksije možda više neće ostati nevidljive.
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
