Kolem gigantických eliptických galaxií a také kolem důstojných spirálních galaxií, jako je Mléčná dráha anebo Galaxie v Andromedě, se to hemží maličkými galaxiemi, astronomy pohrdlivě přezdívanými jako galaxie trpasličí. Je to pestrá sebranka mnoha tvarů a velikostí. Některé z nich tvoří sotva pár miliard hvězd, u některých jsme s jejich zařazením mezi trpasličí na vážkách. Takový je třeba Velký Magellanův oblak, v němž je přes 30 miliard hvězd. Ale to už je úděl definic, abychom si z nich utahovali zákeřnými výjimkami. Trpasličí galaxie jsou každopádně roztomilé, nanejvýš pozoruhodné a také problematické, v tom nejlepším smyslu slova. Pojí se s nimi totiž několik zapeklitých problémů, jejichž řešení podle všeho bude sahat do vysokých pater astrofyziky. Známý je třeba takový Problém chybějících trpasličích galaxií, podle něhož pozorujeme mnohem méně trpasličích galaxií, než kolik nám předpovídají teorie.
Marcel Pawlowski z Case Western Reserve University a jeho kolegové tvrdí, že se trpasličí galaxie svéhlavě vzpěčují vládnoucímu kosmologickému modelu Lambda-CDM, jenž zahrnuje Velký třesk, chladnou temnou hmotu a temnou energii. Jde o to, že by trpasličí galaxie měly vznikat v galaktickém halo temné hmoty, které snad obklopuje galaxie. Zároveň by jich mělo být hodně, měly by být rozprostřené kolem velké galaxie a měly by se pohybovat víceméně náhodným směrem. Potíž je v tom, že trpasličí galaxie takové nejsou.
Pozorujeme je totiž uspořádané do tvaru disku, v němž se ještě ke všemu pohybují stejným směrem, tak jako planety Sluneční soustavy obíhají kolem Slunce. To je podle Pawlowskiho průšvih a je nutné to důvěryhodně vysvětlit. Trpasličí galaxie a doprovodné hvězdokupy Mléčné dráhy vytvářejí Magellanovu rovinu (Magellanic plane anebo též Vast Polar Structure), zatímco polovina trpasličích galaxií u Galaxie v Andromedě tvoří Velkou rovinu Andromedy (Great Plane of Andromeda).
Pawlowski a spol. analyzovali tři nedávné publikace, podle nichž je rozložení trpasličích galaxií v souladu se standardním kosmologickým modelem a objevili v nich zásadní nesrovnalosti. Tak trochu škodolibě si hráli s počítačovými simulacemi Mléčné dráhy, které nakrmili daty ze zmíněných tří publikací. Reálná situace, jakou pozorujeme na obloze, jim prý vyšla jenom v několika málo případech z tisícovek simulací.
Autoři se řadí k zatím nepočetné, ale postupně narůstající skupině astrofyziků, kteří nejsou spokojeni se standardním modelem Lambda-CDM. Podle nich obsahuje strašidla, tedy temnou hmotu s temnou energií, které vědci do modelu zavedli, protože jim výpočty nápadně neseděly na pozorování. Jinými slovy, temná hmota a ještě víc temná energie jsou výplody zoufalství astrofyziků. Pawlowski a jeho kolegové proto raději hledají jiná vysvětlení. Nabízejí starší hypotézu o původu trpasličích galaxií, podle které se galaktický potěr rodí při srážkách galaxií. Podle této představy obrovitánské gravitační síly vytrhávají z galaxií spoustu hvězd a mezihvězdného materiálu,z nichž se pak formují slapové trpasličí galaxie (tidal dwarf galaxy).
Počítáme-li s temnou hmotou, tak by ji běžné galaxie měly mít, zatímco slapové trpasličí galaxie ne, což je na pováženou. Podle člena kolektivu autorů Pavla Kroupy z Univerzity v Bonnu představují trpasličí galaxie závažný a trpký kosmologický problém, jehož řešení je stále v nedohlednu. Snad až budeme mít k dispozici dobře fungující teorii gravitace. Pawlowski a spol. budou každopádně dál prohánět trpasličí galaxie po obloze a budou se pokoušet vysvětlit jejich podivnosti využitím modelů upravené gravitace MoND či podobných vychytávek.
The Tumultuous Life of our Milky Way and its Dwarf Galaxies. Kredit: SCI Institute, University of Utah.
Dwarf Galaxy Captured Colliding Into Large Spiral Galaxy. Kredit: Cosmos News.
Literatura
Wikipedia (Dwarf galaxy, Dwarf galaxy problem, Lambda-CDM model).