Новое исследование предполагает, что Млечный Путь и вся Местная группа галактик расположены в обширном "листе" темной материи, окруженном космическими пустотами с обеих сторон. Открытие может объяснить загадочное движение близлежащих галактик, которое противоречит гравитационному влиянию соседних областей.
Работа, опубликованная в Nature Astronomy, связана с открытием американского астронома Эдвина Хаббла почти столетие назад о том, что вселенная расширяется. Хаббл заметил, что практически каждая наблюдаемая галактика удаляется от Земли со скоростью, пропорциональной расстоянию.
Однако существовало заметное исключение – Андромеда, ближайшая крупная галактика к нашей, которая движется в нашу сторону. Это озадачивало астрономов, так как Андромеда, Млечный Путь и десятки других близлежащих галактик гравитационно связаны друг с другом, формируя Местную группу. Огромная гравитация группы должна притягивать все составляющие её галактики друг к другу, а не только Андромеду.
Чтобы решить давнюю астрономическую загадку, исследователи создали "виртуального двойника" Местной группы и десятков других галактик за её пределами. Команда симулировала эволюцию с нуля на основе наблюдений космического микроволнового фона – остаточного света от Большого взрыва, что позволило определить начальные условия. Затем движения симулированных галактик сравнили с реальными аналогами и обнаружили совпадение.
Виртуальный двойник оказался точным. Исследователи выяснили, что симуляция имеет смысл только в том случае, если вся Местная группа находится в огромном "листе" темной материи миллионы световых лет в поперечнике. Темная материя – невидимое и всё ещё гипотетическое вещество, которое, как считается, составляет около 85% всей массы во вселенной.
Астрономы впервые выдвинули гипотезу о существовании темной материи, наблюдая, что вся видимая материя в галактиках недостаточна для удержания их вместе. Темная материя обеспечивает гравитационный каркас, необходимый для поддержания всего на месте, оставаясь невидимой и не взаимодействуя с обычной материей. Стандартная модель космологии утверждает, что целые галактики "подвешены" в огромных сгустках темной материи, называемых гало, с массой, возможно, в триллионы раз превышающей массу Солнца.
Традиционно считается, что эти гало представляют собой гигантские комковатые сферы, а не огромный "лист", как предполагают исследователи. Однако команда утверждает, что плоская геометрия даёт аккуратное объяснение поведению близлежащих галактик.
В листоподобной геометрии соотношение скорости и расстояния зависит не только от заключенной массы, как в сферическом случае, но также от массы на больших расстояниях.
Масса на дальних краях листа темной материи слегка тянет всё внутри наружу, тогда как за границами плоскости находится пустота без галактик.
Ведущий автор исследования Эвауд Вемпе из Института Каптейна в Гронингене, Нидерланды, называет работу первой оценкой распределения и скорости темной материи в Местной группе.
Мы исследуем все возможные локальные конфигурации ранней вселенной, которые в конечном итоге могли привести к Местной группе. Замечательно, что теперь у нас есть модель, согласующаяся с текущей космологической моделью с одной стороны и с динамикой нашего локального окружения с другой.
Открытие требует дальнейшего подтверждения независимыми наблюдениями других галактических групп. Исследователи планируют использовать данные космических телескопов для проверки листоподобной структуры темной материи за пределами Местной группы.
Источник новости: shazoo.ru
