银河系卫星星系的宇宙学之谜解开了

天文学家表示，他们已经解决了一个挑战我们对宇宙演化方式理解的悬而未决的问题——围绕银河系运行的微弱卫星星系的空间分布。

这些卫星星系呈现出一种奇异的排列方式——它们似乎位于一个巨大的薄旋转平面上——被称为“卫星平面”。

这种看似不太可能的排列方式让天文学家困惑了50多年，导致许多人质疑标准宇宙学模型的有效性，该模型试图解释宇宙是如何变成今天这个样子的。

现在，由英国达勒姆大学和芬兰赫尔辛基大学联合领导的新研究发现，卫星平面是一种宇宙学怪癖，它会随着时间的推移而消失，就像星座也会发生变化一样。

他们的研究消除了卫星平面对宇宙学标准模型构成的挑战。

这个模型解释了宇宙的形成，以及我们现在看到的星系是如何在冷暗物质团块中逐渐形成的——一种神秘的物质，约占宇宙的27%。

研究结果发表在《自然天文学》杂志上。

银河系的卫星似乎排列在一个穿过银河系的薄得难以置信的平面上，奇怪的是，它们也在一个连贯且寿命长的圆盘中盘旋。

没有已知的物理机制可以使卫星成为飞机。相反，人们认为卫星星系应该以大致圆形的配置排列，以追踪暗物质。

自从1970年代发现卫星平面以来，天文学家一直试图在真实的超级计算机模拟中找到类似的结构，以追踪宇宙从大爆炸到现在的演化过程，但均未成功。

无法解释卫星排列的事实让研究人员认为星系形成的冷暗物质理论可能是错误的。

然而，在这项最新研究中，天文学家使用了来自欧洲航天局盖亚太空天文台的新数据。盖亚正在绘制银河系的六维地图，为我们银河系中约10亿颗恒星(约占总数的1%)及其伴星系统提供精确的位置和运动测量。

这些数据使科学家能够将卫星星系的轨道投​​射到过去和未来，并看到平面在几亿年内形成和溶解——在宇宙时间中只是一眨眼的功夫。

研究人员还搜索了新的、量身定制的宇宙学模拟，以寻找卫星平面的证据。

他们意识到，之前基于模拟的研究因未考虑卫星与银河系中心的距离而被误导，这使得虚拟卫星系统看起来比真实卫星系统圆得多。

考虑到这一点，他们发现了几个虚拟的银河系，它们拥有一个卫星星系平面，与通过望远镜看到的非常相似。

研究人员表示，这消除了对宇宙学标准模型有效性的主要反对意见之一，意味着暗物质的概念仍然是我们理解宇宙的基石。

该研究的共同作者、英国杜伦大学计算宇宙学研究所奥格登基础物理学教授CarlosFrenk教授说：“几十年来，银河系卫星星系在天空中奇怪的排列一直困扰着天文学家，以至于它被认为对宇宙学的正统观念构成了深刻的挑战。

“但是由于来自盖亚卫星的惊人数据和物理定律，我们现在知道这架飞机只是一个偶然的排列，一个在正确的时间出现在正确的地点的问题，就像地球上的星座一样。天空。

“十亿年后回来，位面就会解体，就像今天的星座一样。

“我们已经能够消除对冷暗物质理论的主要突出挑战之一。它继续提供对我们宇宙演化的非常忠实的描述。”

该研究的主要作者、赫尔辛基大学的TillSawala博士说：“卫星飞机确实令人难以置信。

“一个已经存在了将近五十年的难题需要结合多种方法来解决它，并且需要一支国际团队齐心协力，这也许不足为奇。”