Пять шаровых скоплений Fornax бросили вызов тёмной материи

Карликовая галактика Fornax в созвездии Печь, один из ярчайших спутников Млечного Пути, давно озадачивает астрономов. В ней обнаружено сразу пять массивных шаровых скоплений, которые, согласно классической гравитации, должны были давно спуститься к центру галактики под действием динамического трения. Тем не менее, они по-прежнему остаются на периферии, что часто приводят как аргумент в пользу существования тёмной материи.

В новом исследовании команда учёных провела серию высокоточных N-body-симуляций в рамках модифицированной ньютоновской динамики (MOND, QUMOND). Главный вывод: если принять, что Fornax — древняя приливная галактика, выброшенная при сближении Млечного Пути и Андромеды около 7,5 млрд лет назад, а её шаровые скопления — бывшие массивные звёздные образования в диске Млечного Пути, то наблюдаемое распределение и «выживание» скоплений становится объяснимым даже без тёмной материи.

Симуляции показывают, что вероятность увидеть все пять скоплений вне центра Fornax составляет примерно 20%. Моделирование воспроизводит профиль скоростей звёзд, структуру гало и пространственное распределение скоплений, а также предсказывает наличие слабого звёздного потока, который может быть обнаружен будущими наблюдениями. При этом Fornax могла эволюционировать из вращающегося диска в сфероид под действием приливных сил Млечного Пути.

Учёные отмечают, что влияние вспышек сверхновых на структуру скоплений оказалось несущественным. Ключ к разгадке — учёт истории формирования галактики и её скоплений. Работа подчёркивает важность комплексного подхода при проверке альтернативных гравитационных теорий и демонстрирует, что MOND может объяснять распределение шаровых скоплений без введения «невидимой массы».

Учёные планируют проведение дальнейших гидродинамических симуляций, чтобы учесть газовую компоненту и уточнить детали эволюции Fornax.

 Источник: arXiv, Фото