Проблема карликовых галактик , также известная как проблема отсутствующих спутников , возникает из-за несоответствия между наблюдаемыми числами карликовых галактик и бесстолкновительными численными космологическими симуляциями , которые предсказывают эволюцию распределения материи во Вселенной . В симуляциях темная материя иерархически группируется в постоянно увеличивающееся число гало-«сгустков», поскольку размеры компонентов гало становятся все меньше и меньше. Однако, хотя, по-видимому, существует достаточно наблюдаемых галактик нормального размера , чтобы соответствовать смоделированному распределению гало темной материи сопоставимой массы, число наблюдаемых карликовых галактик на порядки меньше, чем ожидалось из такой симуляции. [2] [3] [4]
Например, в Местной группе галактик обнаружено около 38 карликовых галактик , и только около 11 вращаются вокруг Млечного Пути , [2] [a] однако моделирование темной материи предсказывает, что только у Млечного Пути должно быть около 500 карликовых спутников. [3] [4]
Существует две основные альтернативы, которые могут решить проблему карликовых галактик: меньшие по размеру сгустки темной материи могут быть неспособны получить или удержать барионную материю, необходимую для формирования звезд в первую очередь; или, после того как они сформируются, карликовые галактики могут быть быстро «съедены» более крупными галактиками, вокруг которых они вращаются.
Одно из предположений заключается в том, что меньшие гало существуют, но только некоторые из них в конечном итоге становятся видимыми, поскольку они не способны приобрести достаточно барионной материи, чтобы сформировать видимую карликовую галактику. В поддержку этого, в 2007 году телескопы Кека наблюдали восемь недавно открытых сверхслабых карликовых спутников Млечного Пути, шесть из которых примерно на 99,9% состояли из темной материи (с отношением массы к светимости около 1000). [5]
Другое популярное предлагаемое решение заключается в том, что карликовые галактики могут иметь тенденцию сливаться с галактиками, вокруг которых они вращаются, вскоре после звездообразования или быстро разрываться и приливно вытесняться более крупными галактиками из-за сложных орбитальных взаимодействий.
Приливное размывание также могло быть частью проблемы обнаружения карликовых галактик в первую очередь: обнаружение карликовых галактик является чрезвычайно сложной задачей, поскольку они, как правило, имеют низкую поверхностную яркость и сильно рассеяны — настолько, что они близки к тому, чтобы смешиваться с фоновыми и передними звездами. [ необходима цитата ]