Результаты исследования, опубликованные в июле в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, также могут помочь разрешить загадку, связанную со стандартной моделью космологии.

Галактики NGC 5713 и NGC 5719 находятся в 88 миллионах световых лет от Земли. Сейчас их разделяет около 300 000 световых лет, но это расстояние неуклонно сокращается по мере сближения.

Вокруг них вращается множество карликовых галактик-спутников. Согласно стандартной космологической модели, эти спутники — остатки строительных блоков, которые когда-то объединились в крупные галактики под влиянием гало тёмной материи. Теоретически каждый такой спутник должен хаотично двигаться через гало, образуя вокруг основной галактики облако, напоминающее рой. Однако наблюдения показывают обратное: многие галактики, включая Млечный Путь и Андромеду, обладают спутниками, которые вращаются в узкой плоскости в одном направлении.

Новые данные о системе NGC 5713/5719 впервые зафиксировали переход спутников из хаотичного облака в уплощённую орбитальную плоскость. «Мы полагаем, что до сближения галактик их спутники двигались случайным образом, образуя скорее облако, чем диск, — объясняет Сара Свит (Sarah Sweet), астроном из Университета Квинсленда. — Сейчас они выстроились в трубчатую структуру, вращающуюся вокруг общего центра масс».

Из 14 подтверждённых карликовых галактик в системе NGC 5713/5719 большинство движутся в одном направлении, несмотря на принадлежность к разным подгруппам. Ещё 18 кандидатов ждут подтверждения. Учёные предполагают, что плоская орбитальная структура могла сформироваться под влиянием нити тёмной материи в созвездии Волопаса — части «космической паути», вдоль которой галактики движутся навстречу друг другу.

Это открытие ставит новые вопросы перед стандартной моделью космологии, которая плохо объясняет формирование подобных плоскостей. Некоторые исследователи предлагают альтернативные теории, например, модифицированную ньютоновскую динамику (MOND), но авторы работы считают, что проблема может крыться в недостаточной точности симуляций.

Для Млечного Пути и Андромеды, чьё столкновение прогнозируется через 4 миллиарда лет, этот сценарий пока маловероятен — они слишком далеки друг от друга. Однако Андромеда, пережившая масштабное столкновение 2–3 миллиарда лет назад, уже демонстрирует плоскость спутников. Возможно, подобные события в прошлом нашей Галактики тоже оставили след, но последний крупный merger произошёл 8–11 миллиардов лет назад.

«Крупные столкновения — один из возможных механизмов формирования орбитальных плоскостей, как у Млечного Пути, — отмечает Свит. — Но точный ответ требует больше данных: происходят ли спутники из внешних структур, формируются на месте или это комбинация факторов».

Текущие наблюдения Hubble за движением спутников Андромеды помогут реконструировать их историю. Через 5 лет учёные планируют точно определить траектории карликовых галактик, пролив свет на эволюцию нашей Local Group и Вселенной в целом.