Onderzoek uitgevoerd door wetenschappers van het Rochester Institute of Technology sluit een uitdaging uit voor het geaccepteerde standaardmodel van het universum en de theorie van hoe sterrenstelsels worden gevormd door nieuw licht te werpen op een problematische structuur.

De enorme polaire structuur - een vlak van satellietstelsels aan de polen van de Melkweg - vormt het middelpunt van een touwtrekken tussen wetenschappers die het oneens zijn over het bestaan ​​van mysterieuze donkere materie, de onzichtbare substantie die, volgens sommige wetenschappers omvat 85 procent van de massa van het heelal.

Een artikel dat is geaccepteerd voor publicatie in de Monthly Notices for the Royal Astronomical Society ondersteunt het standaard kosmologische model, of het koude donkere materie-paradigma, door aan te tonen dat de enorme polaire structuur lang na de Melkweg is gevormd en een onstabiele structuur is.

De studie, "Is de enorme polaire structuur van dwergsterrenstelsels een ernstig probleem voor CDM?" - online beschikbaar op arxiv.org/abs/1612.07325 - was co-auteur van Andrew Lipnicky, een doctoraat kandidaat in RIT's programma voor astrofysische wetenschappen en technologie, en Sukanya Chakrabarti, assistent-professor in RIT's School of Physics and Astronomy, wiens subsidie ​​van de National Science Foundation het onderzoek ondersteunde.

Lipnicky en Chakrabarti analyseren de verspreiding van de klassieke dwergstelsels van de Melkweg die de enorme polaire structuur vormen en vergelijken deze met simulaties van de "ontbrekende" of subhalo-dwergstelsels waarvan men denkt dat ze in donkere materie zijn gehuld.

Met behulp van bewegingsmetingen, de auteurs volgden de banen van de klassieke Melkweg-satellieten terug in de tijd. Hun simulaties toonden aan dat de enorme polaire structuur uiteenviel en zich verspreidde, wat aangeeft dat het vliegtuig niet zo oud is als oorspronkelijk werd gedacht en later in de evolutie van de melkweg werd gevormd. Dit betekent dat de enorme polaire structuur van satellietstelsels een tijdelijk kenmerk kan zijn, merkte Chakrabarti op.

"Als de vlakke structuur lang zou duren, het zou een ander verhaal zijn, " zei Chakrabarti. "Het feit dat het zo snel verspreidt, geeft aan dat de structuur niet dynamisch stabiel is. Er is echt geen inconsistentie tussen de vlakke structuur van dwergsterrenstelsels en het huidige kosmologische paradigma."

De auteurs verwijderden de klassieke Melkweg-satellieten Leo I en Leo II uit het onderzoek toen orbitale analyses uitwezen dat de dwergstelsels geen deel uitmaakten van de oorspronkelijke enorme polaire structuur, maar dat latere toevoegingen waarschijnlijk uit de Melkweg zijn weggerukt. Een vergelijking zonder Leo I en II onthult een soortgelijk vlak dat wordt gedeeld door klassieke sterrenstelsels en hun verhulde tegenhangers.

"We hebben veel verschillende combinaties van de dwergstelsels geprobeerd, inclusief distributies van dwergen die vergelijkbare banen delen, maar ontdekte uiteindelijk dat het vliegtuig zich altijd heel snel verspreidde, ' zei Lipnicky.

Tegengesteld wetenschappelijk denken verwerpt het bestaan ​​van donkere materie. Dit kamp zet vraagtekens bij het standaard kosmologische paradigma dat zowel een enorme polaire structuur van satellietstelsels als een verborgen vlak van met donkere materie bedekte sterrenstelsels accepteert. De studie van Lipnicky en Chakrabarti ondersteunt het naast elkaar bestaan ​​van deze structuren en weerlegt de uitdaging van het geaccepteerde standaardmodel van het universum.

Hun onderzoek komt overeen met een onderzoek uit 2016 onder leiding van Nuwanthika Fernando, van de Universiteit van Sydney, waaruit bleek dat bepaalde Melkwegvliegtuigen in het algemeen onstabiel zijn. Het artikel gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen voor de Royal Astronomical Society .