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, возглавленное астрономом Эвудом Вемпе из Университета Гронингена в Нидерландах, предлагает изящное объяснение сразу трех давно неразрешенных вопросов, связанных с нашей окрестностью во Вселенной: природы Местного Листа, Местного Пузыря и феномена, известного как «спокойный поток Хаббла». Местный Лист – это плоская структура, включающая в себя нашу Галактику, Туманность Андромеды и расположенные поблизости галактики. Неподалеку от этого листа находится Местный Пузырь – область, характеризующаяся низкой плотностью галактик, от которой Местная группа отступает с необычно высокой скоростью. Астрономов также давно удивлял относительно спокойный и однородный характер расширения Вселенной в нашем регионе, который, как предсказывается теоретическими моделями, должен был бы быть нарушен гравитационным воздействием массивных галактик Млечный Путь 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.
Моделирование показало соответствие с наблюдаемой реальностью лишь при одном конкретном условии: распределение массы в нашей космической среде должно соответствовать структуре, напоминающей гигантский лист, над и под которым расположены обширные пустоты. Такая организация пространства успешно объясняет все три аномалии. Предполагается, что плоский лист темной материи неизбежно спровоцировал бы формирование плоского Местного Листа из видимых галактик, поскольку расположение светящейся материи повторяет расположение темной. Гравитационное воздействие этого массивного листа, в свою очередь, привело бы к захвату вещества из соседних областей, формируя по обе стороны от него пустоты – то есть Местный Пузырь. Кроме того, геометрия вытянутой структуры ослабляет гравитационное притяжение в направлении Местной группы, что позволяет внешним галактикам расширяться более равномерно и создает эффект «спокойного потока Хаббла».
Значимость открытия заключается в том, что для его объяснения не нужно использовать новые, сложные физические теории. Такие структуры в космической паутине уже были предсказаны существующими теориями, и способы их формирования в настоящее время активно исследуются. Ключевым результатом работы стало то, что динамика галактик в непосредственной близости от нас, смоделированная в новых симуляциях, продемонстрировала необходимость наличия подобного листа, что хорошо согласуется с существующими космологическими моделями. « По словам Эвуда Вемпе, мы изучаем все потенциальные локальные конфигурации ранней Вселенной, которые могли впоследствии стать причиной формирования Местной группы. Он отметил, что появилась модель, которая, с одной стороны, соответствует современной космологической модели, а с другой – позволяет понять особенности развития нашего окрестного пространства ».
Исследование было в журнале Nature Astronomy.