Млечный Путь искривлен, и причиной может быть гигантская капля темной материи

Огромная невидимая масса может быть причиной деформации и скручивания диска Млечного Пути.

Новое исследование показывает, что наклоненный, смещенный темный ореол – большая капля темной материи, которая окружает и пронизывает наша родная галактика – единственное на сегодняшний день объяснение, объясняющее все особенности формы Млечного Пути.

В этом нет ничего страшного; но это может дать нам некоторую новую информацию об эволюции Млечного Пути с течением времени, которую мы медленно собираем воедино, ключ за ключом.

«Здесь мы показываем, что темный ореол наклонился то же направление, что и звездное гало, может вызвать искривление и вспышку в галактическом диске с той же амплитудой и ориентацией, что и данные», — пишет группа под руководством астрофизика Дживона Джесси Хана из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики (CfA).

«Эти результаты, в сочетании с данными о звездном гало, предоставляют убедительные доказательства того, что наша Галактика находится в наклоненном гало темной материи. Это смещение темного гало и диска дает ключ к разгадке истории формирования Галактики и представляет собой следующий шаг в динамическом моделировании галактического потенциала».

Трудно увидеть форму галактики, в которой вы живете. Это не значит, что мы можем просто послать телескоп вышел в межгалактическое пространство, чтобы сделать фотографию. Таким образом, хотя астрономы уже давно знали, что диск искривлен, у нас не было достаточно данных, чтобы понять, что происходит.

Только до тех пор, пока Гайя, космический телескоп, не нанес на карту положения и скорости звезд в Млечном Пути с высокой точностью, что астрономы смогли детально отобразить шаткость Млечного Пути.

На окраинах галактики астрономы обнаружили убедительные, накапливающиеся свидетельства деформация и вспышка. Но неясно, что могло стать причиной этого. Основным объяснением является взаимодействие, прошедшее или продолжающееся, с другой галактикой.

Однако ни одно из предложенных на сегодняшний день объяснений не объясняет одновременно искривление и вспышку, по мнению Хана и его коллеги, астронома Чарли. Конрой и астрофизик Ларс Хенквист, оба также из CfA.

Однако в прошлом году группа под руководством Хана и Конроя сделала интересное открытие. Гало звезд вокруг галактики – рассеянный шар из газа и звезд, в котором вращается галактический диск – также смещено в сторону.

Это навело исследователей на мысль, что темное гало Млечного Пути также сильно наклонено. . Это шар темной материи, окружающий большинство галактик, необнаружимая в противном случае масса, которая гравитационно взаимодействует с обычной материей во Вселенной.

Поэтому они провели некоторые симуляции и моделирование, чтобы посмотреть, смогут ли они воспроизвести наблюдаемую форму Млечный Путь, деформация, вспышка и все такое.

Они создали модель галактики, в которой темное гало было наклонено на 25 градусов по отношению к диску Млечного Пути, и рассчитали орбиты звезд и газа в течение 5 миллиардов лет. Они обнаружили, что когда сгусток темной материи наклоняется, окраины галактики действительно деформируются и вспыхивают, точно так же, как мы видим в наблюдениях Гайи за Млечным Путем.

Это еще не значит, что галактическое взаимодействие не задействовано. На самом деле, это вполне вероятно, говорит команда. Но их результаты предполагают, что взаимодействие было прошлым, а не продолжающимся. Их моделирование показало, что столкновение с другой галактикой может значительно наклонить темное гало, и что искривление галактического диска происходит быстро – в течение одной орбиты после наклона темного гало.

После этого события темное гало меняется. наклон медленно возвращается в нормальное состояние; в моделировании после галактического столкновения 7 миллиардов лет назад темному гало аналога Млечного Пути потребовалось около 5 миллиардов лет, чтобы уменьшиться с 50 градусов до 20 градусов.

«Это результат», — пишут исследователи. , «показывает, что темный ореол Млечного Пути, вероятно, был более наклонен в прошлом и уменьшился до своего нынешнего значения (~ 25 градусов) в настоящее время».

Исследование опубликовано в Природная астрономия.