Ett internationellt team av astronomer har bestämt att Centaurus A, en massiv elliptisk galax 13 miljoner ljusår från jorden, åtföljs av ett antal dvärgsatellitgalaxer som kretsar kring huvudkroppen på en smal skiva. I en tidning som publicerades idag i Vetenskap , forskarna noterar att detta är första gången ett sådant galaktiskt arrangemang har observerats utanför den lokala gruppen, hem till Vintergatan.

"Betydningen av detta fynd är att det ifrågasätter giltigheten av vissa kosmologiska modeller och simuleringar som förklaringar till fördelningen av värd- och satellitgalaxer i universum, " sa medförfattaren Marcel Pawlowski, en Hubble-stipendiat vid institutionen för fysik och astronomi vid University of California, Irvine.

Han sa att under lambdamodellen för kall mörk materia, mindre system av stjärnor bör vara mer eller mindre slumpmässigt utspridda runt sina förankringsgalaxer och bör röra sig i alla riktningar. Ändå är Centaurus A det tredje dokumenterade exemplet, bakom Vintergatan och Andromeda, av en "vidsträckt polär struktur" där satellitdvärgar samroterar runt en central galaktisk massa i vad Pawlowski kallar "företrädesvis orienterad inriktning".

Svårigheten att studera dvärgsatelliternas rörelser runt sina värdar varierar beroende på målgalaxgruppen. Det är relativt enkelt för Vintergatan. "Du får ordentliga rörelser, " sa Pawlowski. "Du tar en bild nu, vänta tre år eller mer, och ta sedan en bild till för att se hur stjärnorna har rört sig; som ger dig tangentiell hastighet."

Genom att använda denna teknik, forskare har mätningar för 11 Vintergatans satellitgalaxer, åtta av dem kretsar i en snäv skiva vinkelrätt mot spiralgalaxens plan. Det finns förmodligen andra satelliter i systemet som inte kan ses från jorden eftersom de är blockerade av Vintergatans dammiga skiva.

Andromeda ger observatörer på jorden en bild av den fullständiga distributionen av satelliter runt galaxens vidsträckta spiral. En tidigare studie fann 27 dvärggalaxer, 15 anordnade i ett smalt plan. Och Andromeda erbjuder en annan fördel, enligt Pawlowski:"Eftersom du ser galaxen nästan på kanten, du kan titta på siktlinjehastigheterna för dess satelliter för att se de som närmar sig och de som går tillbaka, så det framstår mycket tydligt som en roterande skiva."

Centaurus A är mycket längre bort, och dess satellitkamrater är svaga, vilket gör det svårare att noggrant mäta avstånd och hastigheter för att bestämma rörelser och fördelningar. Men "sover i arkiven, " Pawlowski sa, var data på 16 av Centaurus A:s satelliter.

"Vi skulle kunna göra samma spel som med Andromeda, där vi tittar på siktlinjehastigheterna, " sa han. "Och återigen ser vi att hälften av dem är rödförskjutna, vilket betyder att de drar sig undan oss, och den andra halvan är blåskiftad, som talar om för oss att de närmar sig."

Forskarna kunde visa att 14 av de 16 Centaurus A-satellitgalaxerna följer ett vanligt rörelsemönster och roterar längs planet runt huvudgalaxen - vilket motsäger ofta använda kosmologiska modeller och simuleringar som tyder på att endast cirka 0,5 procent av satellitgalaxsystemen i de närliggande galaxerna universum bör uppvisa detta mönster.

"Så detta betyder att vi saknar något, ", sa Pawlowski. "Antingen saknar simuleringarna någon viktig ingrediens, eller så är den underliggande modellen fel. Denna forskning kan ses som ett stöd för att undersöka alternativa modeller."