O Modelo Padra£o da Cosmologia descreve como o universo surgiu de acordo com a visão da maioria dos fa­sicos. Pesquisadores da Universidade de Bonn agora estudaram a evolução das gala¡xias dentro deste modelo, encontrando discrepa¢ncias considera¡veis ​​com observações reais. A Universidade de St. Andrews, na Esca³cia, e a Universidade Charles, na República Tcheca, também participaram do estudo. Os resultados já foram publicados no Astrophysical Journal .

A maioria das gala¡xias visa­veis da Terra se assemelham a um disco plano com um centro espesso. Eles são, portanto, semelhantes aos equipamentos esportivos de um lana§ador de disco. De acordo com o Modelo Padra£o de Cosmologia, no entanto, esses discos devem se formar muito raramente. Isso ocorre porque no modelo , cada gala¡xia écercada por um halo de matéria escura. Este halo éinvisível, mas exerce uma forte atração gravitacional nas gala¡xias próximas devido a  sua massa. "a‰ por isso que continuamos vendo gala¡xias se fundindo no universo modelo", explica o Prof. Dr. Pavel Kroupa do Instituto Helmholtz de Radiação e Fa­sica Nuclear da Universidade de Bonn.

Essa colisão tem dois efeitos, explica o fa­sico: "Primeiro, as gala¡xias penetram no processo, destruindo a forma do disco. Em segundo lugar, reduz o momento angular da nova gala¡xia criada pela fusão". Simplificando, isso diminui muito sua velocidade de rotação. O movimento rotativo normalmente garante que as forças centra­fugas que atuam durante este processo causem a formação de um novo disco. No entanto, se o momento angular for muito pequeno, um novo disco não se formara¡.

No estudo atual, o estudante de doutorado de Kroupa, Moritz Haslbauer, liderou um grupo de pesquisa internacional para investigar a evolução do universo usando as mais recentes simulações de supercomputadores. Os ca¡lculos são baseados no Modelo Padra£o de Cosmologia; eles mostram quais gala¡xias deveriam ter se formado hoje se essa teoria estivesse correta. Os pesquisadores então compararam seus resultados com o que atualmente éprovavelmente os dados observacionais mais precisos do Universo real visível da Terra.

“Aqui encontramos uma discrepa¢ncia significativa entre a previsão e a realidade”, diz Haslbauer: “Aparentemente, existem gala¡xias de disco plano significativamente mais do que podem ser explicadas pela teoria”. No entanto, a resolução das simulações élimitada mesmo nos supercomputadores atuais. Pode ser, portanto, que o número de gala¡xias de disco que se formariam no Modelo Padra£o de Cosmologia tenha sido subestimado. "No entanto, mesmo se levarmos esse efeito em consideração, permanece uma sanãria diferença entre teoria e observação que não pode ser remediada", aponta Haslbauer.

A situação édiferente para uma alternativa ao Modelo Padra£o, que dispensa a matéria escura. De acordo com a chamada teoria MOND (a sigla significa "MilgrOmiaN Dynamics), as gala¡xias não crescem por fusão umas com as outras. Em vez disso, elas são formadas a partir de nuvens de gás rotativas que se tornam cada vez mais condensadas. Em um universo MOND, as gala¡xias também crescem absorvendo gás de seus arredores. No entanto, fusaµes de gala¡xias adultas são raras em MOND. "Nosso grupo de pesquisa em Bonn e Praga desenvolveu manãtodos aºnicos para fazer ca¡lculos nesta teoria alternativa", diz Kroupa, que também éum membro das Unidades de Pesquisa Transdisciplinar "Modeling" e "Matter" da Universidade de Bonn. "As previsaµes do MOND são consistentes com o que realmente vemos."

No entanto, os mecanismos exatos do crescimento das gala¡xias ainda não são totalmente compreendidos, mesmo com o MOND. Além disso, no MOND, as leis da gravidade de Newton não se aplicam sob certas circunsta¢ncias, mas precisam ser substitua­das pelas corretas. Isso teria consequaªncias de longo alcance para outras áreas da física. "No entanto, a teoria MOND resolve todos os problemas cosmola³gicos extragala¡cticos conhecidos, apesar de ter sido originalmente formulada para abordar apenas gala¡xias ", diz o Dr. Indranil Banik, que esteve envolvido nesta pesquisa. "Nosso estudo prova que os jovens fa­sicos de hoje ainda tem a oportunidade de fazer contribuições significativas para a física fundamental", acrescenta Kroupa.