Ученые обнаружили, что темная материя замедляет вращение галактического бара Млечного Пути

Млечный путь галактика фото

Ученые из Университетского колледжа Лондона и Оксфордского университета заявили, что вращение галактической полосы Млечного Пути замедлилось примерно на четверть с момента ее образования.

В течение 30 лет астрофизики предсказывали такое замедление, но это первый раз, когда он был измерен. Исследователи говорят, что это дает новое понимание природы темной материи, которая действует как противовес, замедляющий вращение.

Исследовании было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ученые проанализировали наблюдения космического телескопа Gaia большой группы звезд, потока Геркулеса, которые находятся в резонансе с полосой, то есть они вращаются вокруг галактики в с той же скоростью, что и вращение бара.

Эти звезды гравитационно захвачены вращающимся стержнем. То же самое происходит с астероидами Юпитера, которые вращаются вокруг точек Лагранжа Юпитера (впереди и позади Юпитера). Если вращение стержня замедлится, то можно ожидать, что эти звезды будут двигаться дальше по галактике, сохраняя свой орбитальный период, совпадающий с периодом вращения стержня.

Исследователи обнаружили, что звезды в потоке несут химический отпечаток — они богаче тяжелыми элементами (называемыми в астрономии металлами), доказав, что они улетели из центра Галактики, где количество звезд и звездообразующего газа примерно в 10 раз больше по сравнению с внешней галактикой.

Используя эти данные, команда пришла к выводу, что полоса, состоящая из миллиардов звезд и триллионов солнечных масс, замедлила свое вращение как минимум на 24% с момента своего первого образования.

Соавтор доктор Ральф Шенрих (Лаборатория космических исследований UCL Mullard) сказал: «Астрофизики давно подозревали, что вращающаяся полоса в центре нашей галактики замедляется, но мы нашли первые доказательства этого. Противовес, замедляющий это вращение, должен быть темной материей. До сих пор мы могли сделать вывод о темной материи, только нанося на карту гравитационный потенциал галактик и вычитая вклад видимой материи».

«Наше исследование обеспечивает новый тип измерения темной материи — не ее гравитационной энергии, а ее инертной массы (динамического отклика), которая замедляет вращение стержня», — добавил он.

Соавтор и аспирант Римпей Чиба из Оксфордского университета сказал: «Наше открытие предлагает захватывающую перспективу для ограничения природы темной материи, поскольку различные модели изменят это инерционное притяжение галактического стержня. Наше открытие также представляет собой серьезную проблему для альтернативных теорий гравитации — поскольку в них отсутствует темная материя в ореоле, они предсказывают отсутствие или значительно меньшее замедление полосы».

Считается, что Млечный Путь, как и другие галактики, заключен в «ореол» темной материи, который простирается далеко за пределы его видимого края.

Темная материя невидима, и ее природа неизвестна, но о ее существовании можно судить по тому, что галактики ведут себя так, как если бы они были покрыты значительно большей массой, чем мы можем видеть. Считается, что во Вселенной примерно в пять раз больше темной материи, чем обычной видимой материи.

Альтернативные теории гравитации, такие как модифицированная ньютоновская динамика, отвергают идею темной материи, вместо этого пытаясь объяснить расхождения путем настройки общей теории относительности Эйнштейна.

Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой, с толстой полосой звезд посередине и спиральными рукавами, проходящими через диск за пределами перемычки. Полоса вращается в том же направлении, что и галактика.

Ранее Курсор писал, что ученые создали загадочную материю нейтронной звезды. Внутренности нейтронных звезд — самой плотной формы материи во Вселенной — долгое время оставались загадкой.

Ученые представили крупнейшую карту распределения темной материи во Вселенной. Астрофизики из международного проекта Dark Energy Survey показали самую большую в данный момент карту распределения темной материи во Вселенной.

Ранее Курсор сообщал о новом типе темной энергии: разгадка тайны расширения Вселенной.

Курсор также сообщал, что астрономы обнаружили рекордную черную дыру. Объект находится на расстоянии 12,7 млрд. световых лет от Земли.

Ученые обнаружили необычную черную дыру. Новое исследование показало, что самая первая обнаруженная черная дыра намного больше, чем предполагалось.

Курсор уже сообщал, что ученые опровергли популярное представление о черных дырах. Астрофизики Массачусетского университета в Дартмуте и Университета Род-Айленда опровергли популярное представление о черных дырах, так называемую «теорему об отсутствии волос».

Зафиксировано столкновение черной дыры с загадочным объектом. Астрофизики из нескольких университетов США зафиксировали столкновение черной дыры с объектом, «который не должен существовать».

Стало известно, что ученые предсказали гибель необычной черной экзопланеты.

Ранее Курсор писал, что 20 планет за пределами Солнечной системы более пригодны для жизни, чем Земля, а астрономы уже назвали четыре самые многообещающие планеты для жизни.

Напомним, Курсор сообщал о том, что астрономы обнаружили новые теплые экзопланеты, а также раскрыли тайну самой загадочной галактики.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: