矮星係是小型的、微弱的星系，通常被發現在較大的星系或星系團中或靠近它們。因此，它們可能會受到其較大同伴的引力影響。來自波恩大學的博士生、這篇報導的第一作者Elena Asencio說道：“我們引入了一種創新的方式，它可以根據矮星係受到附近較大星系的引力潮汐的干擾程度來測試標準模型。”

當一個天體的引力以不同方式拉動另一個天體的各個區域時就會發生潮汐。這跟地球上的潮汐相類似，當月球對地球上面向月球的那一面施加更大的拉力時就會形成潮汐。

Fornax星團是豐富的矮星系群的所在地。最近的觀測表明，這些矮星中的幾個似乎被扭曲了，好像星團環境對它們進行了擾動。波恩大學和布拉格查爾斯大學教授Pavel Kroupa說道：“根據標準模型，Fornax矮星中的這種擾動是不可能的。這是因為，根據標準模型，這些矮星的暗物質光環應該部分地屏蔽掉由星團引起的潮汐。”

科學家們研究了矮星的預期干擾量，這是由它們的內部屬性和跟引力強大的星團中心的距離決定的。恆星質量低的大星系及靠近星團中心的星系更容易受到擾動或破壞。他們將這一發現跟歐洲南方天文台的VLT巡天望遠鏡拍攝的照片中顯示的擾動量相匹配。

“比較結果顯示，如果人們想要解釋標準模型中的觀測結果”–Elena Asencio說道–“Fornax矮星應該已經被來自星團中心的引力所摧毀，即使它在矮星上引起的潮汐比矮星自身的自重力要弱六十四倍。”她表so，這不僅是違反直覺的，也跟以前的研究相矛盾，這些研究發現干擾一個矮星系所需的外力與矮星的自重力差不多。

與標準模型的矛盾

由此，作者得出結論，在標準模型中，不可能以自洽的方式解釋觀察到的福納克斯矮星的形態。他們使用米格羅米亞動力學(MOND)重複了分析。MOND理論沒有假設星系周圍有暗物質光環，而是提出了對牛頓動力學的修正，通過這種修正，引力在低加速度的體系中經歷了一個提升。

“我们不确定矮星系是否能在MOND中的星系团的极端环境中生存，这是因为在这个模型中没有保护性的暗物质光环”–圣安德鲁斯大学的Indranil Banik博士承认–“但我们的结果显示，观察结果和MOND对Fornax矮星的干扰程度的预期之间有显著的一致。”

來自奧盧大學（芬蘭）的Aku Venhola和來自歐洲南方天文台的Steffen Mieske是這項研究的共同作者，他們表示：“看到我們用VLT勘測望遠鏡獲得的數據允許對宇宙學模型進行如此徹底的測試，這令人激動。”

這不是第一次測試暗物質對星系動力學和演化的影響的研究得出這樣的結論，即當星系沒有被暗物質包圍時觀察結果可以得到更好的解釋。“顯示觀察結果和暗物質範式之間不相容的出版物的數量每年都在增加，”波恩大學“建模”和“物質”跨學科研究領域的成員Pavel Kroupa說道，“現在是時候開始向更有前途的理論投入更多資源了。”

聖安德魯斯大學的Hongsheng Zhao博士補充道：“我們的結果對基礎物理學有重大影響。我們期望在其他星團中發現更多受干擾的矮星，這一預測應得到其他團隊的驗證。”