Чумацький Шлях викривлений, і астрономи, можливо, нарешті дізнаються чому. Вони покладають провину на похилий ореол темної матерії у формі футбольного м'яча, який огортає нашу галактику.
Звичайне зображення нашої галактики нагадує сплющений диск. Але коли вчені детально вивчили форму Чумацького Шляху, то вони виявили, що диск нашої спіральної галактики має викривлення.
Ця особливість тривалий час залишалася загадковою, але тепер астрономи із Центру астрофізики | Гарвардський та Смітсонівський інститут (CfA) виконали розрахунки, які показують, що ореол темної матерії, що оточує Чумацький Шлях, може бути «неправильним», і це може бути причиною розширення краю та деформації форми нашої галактики.
Це відкриття може не тільки допомогти нам краще зрозуміти еволюцію Чумацького Шляху, але також може розповісти більше про природу темної матерії та про те, як вона впливає на загальний розвиток галактик.
Наявність темної матерії складно пояснити вченим, оскільки вона не взаємодіє зі світлом, що робить її фактично невидимою і означає, що вона не може складатися з тих самих атомів, які складають повсякденну матерію. Тим не менш, ця загадкова речовина складає до 85% матерії Всесвіту, тобто «речовини», яка включає зірки, планети, космічні хмари пилу і навіть наші тіла - все, що ми бачимо навколо себе щодня - на його частку припадає лише близько 15% речовини Всесвіту.
Єдиний спосіб, за допомогою якого вчені змогли зробити висновок про наявність темної матерії, — це її взаємодія з гравітацією та вплив, який він чинить на повсякденну матерію та світло. Насправді цей вплив є вдалим моментом, оскільки галактики обертаються настільки швидко, що в деяких випадках гравітаційного ефекту видимої матерії всередині цих об'єктів буде недостатньо, щоб запобігти їх розльоту. Темна матерія – це гравітаційний клей, що скріплює галактики.
Таким чином, дослідники дійшли висновку, що більшість, якщо не всі, галактики оповиті ореолом темної матерії. А в Чумацькому Шляху це гало темної матерії, як вважають, тягнеться за межі гало зірок, що оточують головний диск галактики та центральне галактичне ядро.
Минулого року та ж команда з Гарварду змогла розрахувати, що зіркове гало Чумацького Шляху має еліптичну форму, нахилену під кутом щодо головного диска галактики. У той час дослідники дійшли висновку, що форма цього гало темної матерії буде схожа на зіркове гало (з відповідним нахилом), хоч і набагато ширше.
Команда тепер спирається на цей висновок, використовуючи комп'ютерні моделі, щоб обчислити, як орбіта цих зірок вписується у похилий гало темної матерії у формі футбольного м'яча. Виявилося, що це майже ідеальний збіг з Чумацьким Шляхом з його краєм і викривленням, що розширюється. Результати, отримані командою, також підтверджують ідею про те, що Чумацький Шлях виріс внаслідок зіткнень з іншими галактиками.
«Якби галактика просто розвивалася сама по собі, мала б це гарне сферичне гало, цей гарний плоский диск», — сказав Джівон Джессі Хан, керівник дослідницької групи та вчений, пов'язаний із CfA. «Таким чином, той факт, що гало нахилено та має форму, що нагадує футбольний м'яч, припускає, що наша галактика пережила подію злиття, коли дві галактики зіткнулися».
Але розрахунок форми диска темної матерії навколо Чумацького Шляху може розкрити більше, ніж просто історію еволюції нашої галактики — він також може пролити світло на природу темної матерії, розкривши деякі властивості частинок, що становлять цю дивну матерію, речовину, яка домінує у нашому Всесвіті. . Результати можуть допомогти астрономам вивчати вільно плаваючі «згустки» темної матерії, які, як вважають, дрейфують між галактиками.
Дослідження команди було опубліковано минулого місяця в журналі Nature Astronomy.
