Чумацький Шлях розташований у великому «листі» з темної матерії

Результати комп’ютерного моделювання, проведеного астрономами з Університету Гронінгена у співпраці з дослідниками з Європи, показують, що більша частина загадкової темної матерії за межами Місцевої групи галактик (до якої входить і наш Чумацький Шлях) утворює своєрідний «лист». Вище і нижче цієї площини — великі порожнечі.

Загадка руху Місцевої групи

Майже століття тому астроном Едвін Габбл виявив, що практично всі галактики віддаляються від Чумацького Шляху. Це важливе свідчення розширення Всесвіту і Великого вибуху. Але навіть за часів Габбла було ясно, що є винятки. Наприклад, наша сусідня галактика Андромеда рухається до нас зі швидкістю близько 100 км/c.

Схема Місцевої групи галактик. Джерело: wikipedia

Протягом пів століття астрономи цікавилися питанням, чому більшість великих сусідніх галактик (за винятком Андромеди) віддаляються від нас і, мабуть, не піддаються впливу маси й гравітації так званої Місцевої групи. Крім нашого Чумацького Шляху й Андромеди, до неї входить галактика Трикутника і більше сотні дрібних галактик.

Міжнародна група науковців знайшла рішення цієї загадки. Комп’ютерне моделювання показує, що розподіл маси трохи за межами Місцевої групи, включаючи навколишню галактику невидиму темну матерію, організований у пласку структуру, що простягається на десятки мільйонів світлових років. Над і під цією площиною розташовані великі порожнечі. Це рішення добре відтворює розподіл і швидкості спостережуваних галактик навколо нас.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

«Віртуальний двійник» Місцевої групи

Науковці почали з моделі областей раннього Всесвіту з розподілом маси, заснованим на спостереженнях космічного мікрохвильового фону. Потім вона була доопрацьована за допомогою потужного комп’ютера, щоб відтворити сучасні характеристики Місцевої групи з масою, положенням і швидкістю Чумацького Шляху, галактики Андромеди, а також 31 галактики, розташованої одразу за межами Місцевої групи. У результаті були створені симуляції, які можна вважати «віртуальними двійниками» нашого космічного середовища.

Симуляції розподілу матерії в околицях Місцевої групи галактик. Джерело: Nature

Такі симуляції добре відтворили спостережувані швидкості 31 навколишньої галактики, що віддаляються від нас і точно слідують закону Габбла, попри велику масу Місцевої групи. Також було виявлено, що вони вбудовані в великомасштабний шар темної матерії.

Є дві основні причини, за якими в локальному Всесвіті так мало відхилень від закону Габбла. Для сусідніх галактик гравітаційне тяжіння Місцевої групи врівноважується масою, що перебуває далі в площині. А місця, де можна було б очікувати, що матерія рухається до нас (у порожнечах), насправді «невидимі», тому що галактики в них відсутні.

За словами провідного дослідника Евуда Вемпе, це перша оцінка розподілу і швидкості темної матерії в області, що оточує Чумацький Шлях і галактику Андромеди. «Ми досліджуємо всі можливі локальні конфігурації раннього Всесвіту, які в кінцевому підсумку могли привести до утворення Місцевої групи. Чудово, що тепер у нас є модель, яка, з одного боку, узгоджується з сучасною космологічною моделлю, а з іншого — з динамікою нашого локального оточення».

Раніше ми розповідали про те, як завдяки телескопу James Webb вчені створили детальну карту темної матерії.

За матеріалами Phys.org

Новини інших медіа
Літня площа арктичного льоду знову увійшла до десятки найменших
Мисливцем за чорними дірами Галактики може стати кожен
Фахівці з космічних компаній отримали контракт Пентагону на ракети-перехоплювачі
Українців запрошують до участі у міжнародному хакатоні від NASA
Нобелівську премію з хімії присудили за гомохіральність
Науковці дослідили унікальний залишок наднової 1181 року
Життя після смерті: біля згаслої зорі народилася екзопланета
Слід космічної інфляції після Великого вибуху шукають точніше завдяки квазарам
Європейська ракета MAPHEUS®-17 здійснила суборбітальний політ зі шведського космодрому
Астрономи нарешті розгадали трикутний сигнал у даних Паломарської обсерваторії