La ricerca condotta dagli scienziati del Rochester Institute of Technology esclude una sfida al modello standard accettato dell'universo e alla teoria di come si formano le galassie gettando nuova luce su una struttura problematica.

La vasta struttura polare, un piano di galassie satellite ai poli della Via Lattea, è al centro di un tiro alla fune tra scienziati che non sono d'accordo sull'esistenza della misteriosa materia oscura, la sostanza invisibile che, secondo alcuni scienziati, comprende l'85 per cento della massa dell'universo.

Un documento accettato per la pubblicazione negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society rafforza il modello cosmologico standard, o il paradigma della materia oscura fredda, mostrando che la vasta struttura polare si è formata ben dopo la Via Lattea ed è una struttura instabile.

Lo studio, "La vasta struttura polare delle galassie nane è un problema serio per il CDM?"—disponibile online su arxiv.org/abs/1612.07325—è stato co-autore di Andrew Lipnicky, un dottorato di ricerca candidato nel programma di scienze e tecnologie astrofisiche del RIT, e Sukanya Chakrabarti, professore assistente presso la Scuola di Fisica e Astronomia del RIT, la cui sovvenzione dalla National Science Foundation ha sostenuto la ricerca.

Lipnicky e Chakrabarti analizzano la distribuzione delle galassie nane classiche della Via Lattea che formano la vasta struttura polare e la confrontano con le simulazioni delle galassie nane "scomparse" o subalone che si pensa siano ricoperte di materia oscura.

Utilizzando le misurazioni del movimento, gli autori hanno tracciato indietro nel tempo le orbite dei classici satelliti della Via Lattea. Le loro simulazioni hanno mostrato la vasta struttura polare che si rompe e si disperde, indicando che il piano non è così antico come si pensava originariamente e si è formato più tardi nell'evoluzione della galassia. Ciò significa che la vasta struttura polare delle galassie satellite può essere una caratteristica transitoria, Chakrabarti ha notato.

"Se la struttura planare durò a lungo, sarebbe tutta un'altra storia, "Ha detto Chakrabarti. "Il fatto che si disperda così rapidamente indica che la struttura non è dinamicamente stabile. Non c'è davvero alcuna incoerenza tra la struttura planare delle galassie nane e l'attuale paradigma cosmologico".

Gli autori hanno rimosso i classici satelliti della Via Lattea Leone I e Leone II dallo studio quando le analisi orbitali hanno determinato che le galassie nane non facevano parte della vasta struttura polare originale, ma aggiunte successive probabilmente strappate dalla Via Lattea. Un confronto che escluda Leone I e II rivela un piano simile condiviso dalle galassie classiche e dalle loro controparti ammantate.

"Abbiamo provato molte diverse combinazioni delle galassie nane, comprese le distribuzioni di nane che condividono orbite simili, ma alla fine scoprì che l'aereo si disperdeva sempre molto velocemente, " ha detto Lipnicky.

Il pensiero scientifico opposto rifiuta l'esistenza della materia oscura. Questo campo mette in discussione il paradigma cosmologico standard che accetta sia una vasta struttura polare di galassie satellite sia un piano nascosto di galassie ammantate di materia oscura. Lo studio di Lipnicky e Chakrabarti sostiene la coesistenza di queste strutture e confuta la sfida al modello standard accettato dell'universo.

La loro ricerca concorda con uno studio del 2016 condotto da Nuwanthika Fernando, dell'Università di Sydney, che ha scoperto che alcuni piani della Via Lattea sono instabili in generale. Il documento pubblicato su Avvisi mensili per la Royal Astronomical Society .