Избыток эллиптических галактик вблизи сверхгалактического экватора подтвердил теорию холодной темной материи

Избыток массивных эллиптических галактик вблизи сверхгалактической плоскости не является аномалией, а хорошо объясняется в рамках теории холодной темной материи. К такому выводу пришли астрономы, проанализировав данные компьютерного моделирования распределения галактик разных типов в Местном сверхскоплении. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Стандартная теория формирования галактик предсказывает, что дисковые галактики эволюционируют достаточно изолировано, в основном за счет звездообразования, подпитываемого непрерывной аккрецией газа из межгалактической среды. Если же температура среды вне галактики будет повышенной, поступление газа в гало галактики будет ограничено и звездообразование затухнет. Это характерно для плотных областей, содержащих обширные гало темной материи, где также чаще происходят слияния галактик, что приводит к образованию эллиптических галактик.

Местное сверхскопление галактик представляет собой крупнейшую структуру в Местной Вселенной, куда входит и Млечный Путь. Она связана со сверхгалактической плоскостью и демонстрирует избыток ярких эллиптических и активных в радиодиапазоне галактик, при этом избытка дисковых галактик не наблюдается.

Группа астрономов во главе с Тиллем Савалой (Till Sawala) из Университета Хельсинки представила результаты космологического моделирования SIBELIUS DARK на суперкомпьютерах COSMA 8 и CSC Mahti, которое воспроизводит распределение галактик на расстояниях до двухсот мегапарсек от Местной Группы галактик в рамках модели ΛCDM (модели холодной темной материи) и стандартной теории формирования галактик. Начальные условия моделирования подбирались так, чтобы соответствовать крупномасштабной структуре галактик по данным обзора неба 2M++ и сравнивались с данными наблюдений обзора 2MASS. В моделировании слияния галактик и звездообразование, вызванное нестабильностью диска, были основными процессами, которые могут привести к росту балджа галактики и трансформации дисковой галактики в эллиптическую.

Моделирование смогло воспроизвести наблюдаемое пространственное распределение дисковых и эллиптических галактик, в частности, наблюдаемый избыток массивных эллиптических галактик вблизи сверхгалактического экватора. Во-первых, самые массивные эллиптические галактики в диапазоне красного смещения z=0,01-0,02 гораздо массивнее самых массивных дисковых галактик, а интенсивность образования групп сильно зависит от массы галактик. Во-вторых, похоже, что среда в сверхгалактической плоскости препятствует созданию условий, необходимых для образования массивных дисковых галактик, таких как относительно спокойные события слияний и постоянный приток холодного газа. Таким образом, наблюдаемое распределение галактик не выглядит аномалией, а вписывается в предсказания модели ΛCDM и стандартной модели формирования галактик.

Ранее мы рассказывали о том, как сверхтекучая темная материя не выдержала проверку Млечным Путем.