Звезды на окраине Млечного Пути движутся слишком медленно

Скорость вращения звезд в отдаленных от центра Галактики регионах оказалась меньше, чем считалось до сих пор. Об этом свидетельствуют данные космического телескопа Gaia. Это также означает, что темной материи в центре Млечного Пути меньше, чем считалось.

Галактика Млечный Путь
Галактика Млечный Путь. Источник: Ron Miller

Слишком медленные звезды

Физики из Массачусетского университета опубликовали исследование, согласно которому темной материи в центре Млечного Пути должно быть меньше, чем считалось до сих пор. Такой вывод они сделали исходя из факта, что звезды на краю галактического диска движутся медленнее, чем ожидалось.

Исследование основывается на данных программ Gaia и APOGEE. Первая из них является исследованиями, осуществленными с помощью одноименного космического телескопа. Он является астрометрическим инструментом, то есть фиксирует положение, яркость и некоторые другие характеристики сотен миллионов светил.

Ученые изучили данные Gaia о примерно 33 тыс. светил на краю галактического диска и дополнили их данными от APOGEE, который является наземным астрометрическим проектом. На их основе они построили график зависимости скорости вращения светила от его расстояния от центра. Ожидалось, что он будет представлять собой идеальные прямые.

Однако в реальности она оказалась почти прямой с небольшим опусканием вниз в конце. Это и является свидетельством того, что звезды на краях Галактики вращаются достаточно медленно. А значит, и невидимого вещества в ней меньше, чем считалось до сих пор.

Как темная материя связана со звездами

Впервые то, что с вращением галактик что-то не так, заметила американский астроном Вера Рубин еще в 1970-х годах. Характер вращения этих систем должен был полностью определяться взаимными гравитационными воздействиями. Однако воспроизвести наблюдаемое на основе данных об уже известных объектах никак не удавалось.

Тогда ученые и пришли к мысли, что в Галактике должно быть еще что-то, чего мы не видим. И вспомнили о темной материи, идея о которой была выдвинута за несколько десятилетий до того. Она никак не взаимодействует с остальным веществом, кроме гравитации, поэтому мы ее не видим.

Но в составе галактик она должна быть, и сосредотачиваться именно вблизи от ядра. Ранее ее присутствие подтверждалось на основе другого крупного измерения скоростей звезд. Однако оно охватывало только светила, расположенные от центра не дальше, чем в 25 тыс. св. лет.

Теперь же ученые получили полную кривую и убедились, что скорость на краю диска таки падает. А это означает, что темная материя в центре Млечного Пути, все же есть, но ее немного. Этот результат не является исключением, ведь у многих других галактик наблюдается то же самое.

По материалам phys.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine