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.
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.
«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.
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
