Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom zijn sterrenstelsels zo glad?

De vraag heeft betrekking op het concept dat bekend staat als het ‘ontbrekende satellietprobleem’ of het ‘ontbrekende dwergstelselprobleem’. Volgens de voorspellingen van kosmologische simulaties gebaseerd op het heersende Lambda-Cold Dark Matter (ΛCDM)-model van de kosmologie, zouden sterrenstelsels zoals de Melkweg een veel groter aantal kleine satellietstelsels in hun nabijheid moeten hebben. Uit waarnemingen blijkt echter dat het aantal waargenomen satellieten veel lager is dan verwacht.

De redenen achter deze discrepantie zijn nog niet volledig begrepen, maar er zijn verschillende mogelijke verklaringen:

1. Baryoneffecten:Baryonische processen zoals supernova-explosies en de opeenhoping van gas in sterrenstelsels kunnen gas uit de sterrenstelsels verdrijven, waardoor sommige satellietstelsels zich niet kunnen vormen of hun gas kunnen ontdoen, waardoor ze minder zichtbaar worden.

2. Gemodificeerde zwaartekracht:Sommige alternatieve zwaartekrachttheorieën stellen verschillende modellen voor voor hoe de zwaartekracht op grote schaal werkt, wat de vorming en dynamiek van sterrenstelsels kan beïnvloeden en kan leiden tot een lagere overvloed aan satellietstelsels.

3. Foto-ionisatie en re-ionisatie:Tijdens het vroege heelal had de intense straling van vroege sterren en quasars het intergalactische medium kunnen ioniseren, waardoor het moeilijk werd voor de vorming van kleine satellietstelsels.

4. Probleem met impulsmoment:Het ΛCDM-model voorspelt dat satellietstelsels een hoog impulsmoment moeten hebben, maar waarnemingen laten zien dat veel satellieten een laag impulsmoment hebben. Deze discrepantie zou van invloed kunnen zijn op hun vermogen om zich te vormen en te overleven in de aanwezigheid van de zwaartekracht van de Melkweg.

Het oplossen van het ontbrekende satellietprobleem is een actief onderzoeksgebied in de astrofysica, en verdere observaties en theoretische studies zijn nodig om de redenen voor de discrepantie tussen observaties en voorspellingen uit simulaties op basis van het ΛCDM-model volledig te begrijpen.