Млечный Путь оказался внутри огромной структуры из тёмной материи

Новости МирТесен

Астрономическое открытие перевернуло существующие взгляды на положение нашей Галактики в космическом пространстве. Новое исследование показало, что Млечный Путь и его окрестности не свободно перемещаются в космической пустоте, а являются частью огромной структуры, напоминающей «лист» или «блин», состоящий из темной материи. К такому заключению пришли ученые, проанализировав траектории движения ближайших галактик. Этот анализ позволил построить карту гравитационного воздействия невидимой массы, которую называют темной материей.

Исследование, возглавляемое астрономом Эвудом Вемпе из Университета Гронингена (Нидерланды), предлагает простое и логичное объяснение сразу трех давних загадок, связанных с нашей локальной Вселенной: существования Местного Листа, Местного Пузыря и так называемого «спокойного потока Хаббла». Местный Лист представляет собой плоскую структуру, в которую входят наша Галактика, Туманность Андромеды и расположенные рядом звездные системы. Рядом с этим листом находится Местный Пузырь – область пространства, характеризующаяся низкой концентрацией галактик, от которой Местная группа удаляется с необычной скоростью. Кроме того, астрономов давно удивлял однородный и спокойный характер расширения Вселенной в окрестностях Земли, который должен был бы нарушаться гравитационными возмущениями со стороны массивных Млечного Пути и Андромеды.

Для изучения этих явлений исследователи использовали данные о перемещении 31 галактики, расположенных относительно далеко от других крупных структур. Эти данные были получены в течение нескольких десятилетий в рамках масштабных астрономических обзоров. Данные объекты были выбраны из-за их удаленности от значительных гравитационных центров, что позволяет рассматривать их как надежные показатели локального расширения Вселенной. В ходе работы ученые провели моделирование, которое основывалось на условиях, существовавших в ранней Вселенной, и определялось данными реликтового излучения – остаточного следа Большого взрыва. Целью моделирования было воссоздание наблюдаемых траекторий движения выбранных галактик, а также Млечного Пути и Андромеды.

Результаты моделирования оказались согласованы с реальностью только при одном условии: масса в нашем космическом окружении должна быть распределена в форме гигантского листа, над и под которым находятся пустоты. Такая структура идеально объясняет все три загадки. Плоский лист темной материи неизбежно приводит к формированию плоской структуры Местного Листа из видимых галактик, поскольку распределение светящейся материи следует за распределением темной. Гравитационное притяжение этого массивного листа, в свою очередь, вытягивает вещество из соседних областей, создавая по обе стороны от него пустоты – тот самый Местный Пузырь. Наконец, сама геометрия плоской структуры ослабляет гравитационное притяжение в направлении центра, где расположена Местная группа, что позволяет внешним галактикам расширяться более равномерно и создает эффект «спокойного потока Хаббла».

Значимость открытия заключается в том, что для его интерпретации не нужно использовать новые, необычные физические теории. Наличие подобных структур в космической паутине уже было спрогнозировано теоретическими моделями, и процессы их формирования активно исследуются научным сообществом. Ключевым результатом работы стало то, что динамика галактик в непосредственной близости от нас, смоделированная с использованием новых симуляций, сама по себе потребовала существования подобного листа, органично вписываясь в существующие космологические представления. « Мы проводим изучение всех возможных локальных конфигураций ранней Вселенной, которые могли бы привести к формированию Местной группы галактик, — пояснил Эвуд Вемпе, комментируя полученные результаты. — Нами получена модель, которая, с одной стороны, соответствует современной космологической модели, а с другой – позволяет объяснить особенности динамики нашего локального окружения. ».

Исследование было в журнале Nature Astronomy.