Чумацький Шлях викривлений, і астрономи, можливо, нарешті знають чому. Вони покладають провину на нахилений гало темної матерії у формі футбольного м’яча, який огортає нашу галактику.
Загальноприйнятий образ нашої галактики нагадує сплющений диск, схожий на вінілову платівку, але чого ви не можете собі уявити, так це розкльошену спідницю на її краю, що має структуру, схожу на зовнішнє кільце фризбі. А коли вчені детально вивчили форму Чумацького Шляху, вони виявили, що диск нашої спіральної галактики також має викривлення, тобто він трохи більше схожий на фризбі, скручений і зігнутий розлюченою дитиною.
Ці особливості тривалий час залишалися загадковими, але тепер астрономи з Центру астрофізики Гарвардського та Смітсонівського інститутів (CfA) провели розрахунки, які вказують на те, що ореол темної матерії, який огортає Чумацький Шлях, може бути “ненормальним”, і це може бути причиною загостреного краю і викривленої форми нашої галактики.
Це відкриття може не лише допомогти нам краще зрозуміти еволюцію Чумацького Шляху, але й розкрити більше про природу темної матерії та про те, як вона впливає на загальний розвиток галактик.
Темна матерія є складною для пояснення науковцями, оскільки вона не взаємодіє зі світлом, що робить її фактично невидимою, а це означає, що вона не може складатися з тих самих атомів, які складають повсякденну матерію. Проте ця загадкова субстанція складає до 85% матерії Всесвіту, тобто “речовина”, з якої складаються зірки, планети, космічні хмари пилу і навіть наші тіла – все, що ми бачимо навколо себе щодня, – становить лише близько 15% матерії Всесвіту.
Єдиний спосіб, яким вчені змогли зробити висновок про наявність темної матерії, – це її взаємодія з гравітацією та вплив, який вона має на повсякденну матерію і світло. Насправді цей вплив є щасливою знахідкою, оскільки галактики обертаються так швидко, що в деяких випадках гравітаційний ефект видимої матерії всередині цих утворень був би недостатнім, щоб запобігти їхньому розльоту на частини. Темна матерія – це гравітаційний клей, який утримує галактики разом.
Таким чином, дослідники дійшли висновку, що більшість, якщо не всі, галактики огорнуті ореолом темної матерії. А для Чумацького Шляху цей ореол темної матерії, як вважають, простягається за гало зірок, що оточують головний диск галактики та центральне галактичне ядро.
Минулого року та ж команда з Гарварду змогла розрахувати, що зоряне гало Чумацького Шляху має еліптичну або схожу на футбольний м’яч форму, нахилену під кутом відносно головного диска галактики. На той час дослідники зробили висновок, що форма цього гало з темної матерії буде подібною до зоряного гало (з відповідним нахилом), хоча й набагато ширшою.
Тепер команда спирається на цей висновок, використовуючи комп’ютерні моделі, щоб обчислити, що орбіта цих зірок вписується в нахилене гало темної матерії у формі футбольного м’яча. Це виявилося майже ідеальним збігом з Чумацьким Шляхом з його розширеним краєм і викривленням.
“Нахилене темне гало насправді досить поширене в симуляціях, але ніхто не досліджував його вплив на Чумацький Шлях”, – сказав у своїй заяві Чарлі Конрой, член дослідницької групи та професор астрономії у CfA. “Виявляється, що нахил – це елегантний спосіб пояснити як величину, так і напрямок коливання диска нашої галактики”.
Висновки команди також підтримують ідею про те, що Чумацький Шлях виріс в результаті зіткнень з іншими галактиками.
“Якби галактика еволюціонувала сама по собі, вона б мала це гарне сферичне гало; цей гарний плаский диск”, – сказав Джівон Джессі Хан, керівник дослідницької групи та науковець, пов’язаний з CfA. “Той факт, що гало нахилене і має форму футбольного м’яча, свідчить про те, що наша галактика пережила подію злиття, коли дві галактики зіткнулися”.
Розрахунок форми диска темної матерії навколо Чумацького Шляху може розкрити більше, ніж еволюційну історію нашої галактики – він також може пролити світло на природу темної матерії, розкривши деякі властивості частинок, що складають цю дивну субстанцію, яка домінує в нашому Всесвіті. Отримані результати також можуть допомогти астрономам вивчати вільно плаваючі “згустки” темної матерії, які, як вважають, дрейфують між галактиками.
“Той факт, що галактика не є сферичною за нашими даними, означає, що існує певна межа, до якої темна матерія може взаємодіяти сама з собою”, – підсумував Хан.
Читайте також:
Leave a Reply