Млечный Путь: комки темной материи?

Подозрительные пустые промежутки. Темная материя в Млечном Пути может быть более комковатой, чем считалось ранее - на это указывают два пробела в звездном потоке нашей галактики. Астрономы пришли к выводу, что ни один из известных космических объектов не может являться причиной этих пробелов. Но вот плотный комок темной материи вполне мог бы стать причиной этих прогалин в «звездной дорожке».

Пробелы в звездном потоке Млечного Пути могли быть вызваны гигантскими комками темной материи. © NASA/JPL-Caltech/R.

Hurt (SSC/Caltech)

В космосе в количество темной материи в четыре раза превышает количество нормальной материи, и тем не менее мы почти ничего не знаем о ней. Пока что не известно ни ее детальное распределение, ни из каких частиц она состоит. Ясным остается лишь одно: темная материя встречается во вселенной почти повсюду - в нашем Млечном Пути, в огромной перемычке между близлежащими галактиками или даже в виде невидимого потока, который течет через нашу Солнечную систему.

Но как именно распределяется темная материя в Млечном Пути, до сих пор является предметом научных споров. Поскольку эта форма материи взаимодействует с нормальной материей только через гравитацию и является невидимой, ее нельзя обнаружить напрямую. Поэтому астрономы вынуждены прибегать к косвенным доказательствам их присутствия и распространения.

Темная помеха

Вероятно, что именно такой косвенный признак был обнаружен Аной Бонака из Гарвардского Смитсоновского центра астрофизики и ее командой. Для своего исследования они использовали наиболее полную карту распределения звезд во Млечном Пути - каталог данных, собранных космическим зондом Gaia. Поскольку зонд фиксирует не только положение звезды, но и ее движение, это позволяет максимально точно идентифицировать звездные потоки в нашей галактике.

Основной момент: «Встреча такого звездного потока с комком темной материи обязательно нарушит упорядоченную структуру звездного потока», - объясняют исследователи. То есть гравитационное влияние темной материи способно привести к разрывам в звездном потоке. Если темная материя, как показывают компьютерные модели, на самом деле образует комки в нашей галактике, то они могут выдать себя через такие промежутки в звездных структурах.

Два пробела в звездном потоке

И действительно, в самом длинном звездном потоке галактического гало, называемом GD-1, астрономы обнаружили два выраженных пробела. «Плотность звезд в потоке неодинакова, но есть две значительно менее плотные области или промежутка, которые находятся на уровне 40 и 20°», - сообщают Бонака и ее команда. Используя модель, они провели исследование каким образом могли бы образоваться эти пробелы.

Разрывы в звездном потоке GD-1. © A. Bonaca/ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, A. Price-Whelan/ Princeton University

Результат оказался таковым: зазоры, скорее всего, были созданы гравитационным воздействием чрезвычайно массивного объекта массой от одного до примерно 100 миллионов солнечных масс. Этот объект должен был приближаться к звездному потоку в какой-то момент за последние 500 миллионов лет на расстояние примерно до 50 световых лет. Но что это был за объект? «Орбитальные реконструкции показывают, что это нарушение потока не могло быть вызвано каким-либо из известных звездных скоплений или карликовых галактик», - считают астрономы. Даже молекулярное облако с уровня Млечного Пути не могло бы стать причиной этих пробелов.

Комки темной материи

По словам исследователей, это оставляет возможность только для одного объяснения. «После того, как мы последовательно отбросили все известные объекты, как причину возникновения пробелов, мы считаем именно темный объект наиболее вероятным нарушителем потока GD-1», - говорит Бонака и ее команда. Конечно, теоретически это могла бы изначально быть и черная дыра, но такой вариант крайне маловероятен.

Поэтому исследователи с большей вероятностью рассматривают в качестве нарушителя потока комок темной материи в форме субгало. Эти субгало образуются, согласно популярным моделям, когда карликовая галактика заглатывается и разрывается Млечным Путем. И гало такой галактики, обогащенное темной материей, затем может быть сохранено в виде «комка» темной материи.

Слишком плотные для стандартных моделей

Но загадкой остается вот что: согласно моделям холодной темной материи, субгало в диапазоне масс источника помех звездного потока должно быть намного менее плотным, чем идентифицированный в настоящее время объект-помеха. «Соотношение массы для гало в миллионы солнечных масс из темной материи подразумевает, что его радиус должен составлять около 160 световых лет», - говорят исследователи. - «Однако обнаруженный нами «нарушитель» звездного потока GD-1 имеет радиус всего около 65 световых лет».

И это делает темный объект-помеху значительно более плотным, чем предполагают обычные модели для субгало темной материи. Но даже при этом астрономы считают такой комок темной материи наиболее вероятным объяснением. И они уже приступили к определению возможной траектории и текущего положения этого темного комка.

Теперь астрономы надеются найти ключи к подобным темным помехам и в других звездных потоках Млечного Пути. «Выявленные пробелы демонстрируют, что потоки холодных звезд являются чрезвычайно чувствительными детекторами», - говорят исследователи. Следовательно, это может помочь прояснить структуру темной материи в нашей галактике Млечный Путь.

Астрономы открыли самую массивную спиральную галактику

Астрономы, при помощи комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array), открыли наверное самую массивную спиральную галактику в нашей Вселенной.

Галактика DLA0817g глазами художника. Фото NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Галактика, которая получила обозначение DLA0817g, появилась, по мнению ученых, спустя 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Она находится на расстоянии около 12,2 миллиарда лет световых лет от Земли, однако, учитывая расширения Вселенной, в настоящий момент DLA0817g, должна находится на расстоянии 24,4 миллиарда световых лет.

Галактика DLA0817g в радиодиапазоне. Фото ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Ученые назвали объект Диском Вольфа - в честь астронома Артура Вольфа. Галактика DLA0817g стала самой далекой галактикой с вращающимся диском среди всех обнаруженных на данный момент астрономами. Согласно современным моделям, массивные галактики образуются из слияний меньших по массе галактик и скоплений горячего газа. Эти столкновения препятствуют формированию дисков, характерных для Вселенной нынешнего возраста. Поэтому существование Диска Вольфа заставит астрономов пересмотреть механизмы появления таких космических объектов. Вероятно, DLA0817g аккумулировал холодный газ, однако вопрос, как ему удалось сохранить стабильный диск при такой большой массе, остается открытым.

«Скорость звездообразования в DLA0817g, по крайней мере, в десять раз выше, чем в нашей собственной галактике», – пишут ученые, «Должно быть, это одна из самых продуктивных дисковых галактик в ранней Вселенной».

Кометы десятилетия не будет - C / 2019 Y4 (ATLAS) распалась на части

Комета C / 2019 Y4 (ATLAS), которая, по мнению астрономов, должна была стать самой яркой кометой десятилетия, развалилась на части. Катаклизм заснял космический телескоп "Хаббл".

Фрагменты кометы C/2019 Y4 (ATLAS). Первый снимок выполнен космическим телескопом "Хаббл" 20 апреля, второй 23 апреля 2020 года. Фото NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), Q. Ye (University of Maryland)

Напомним, что комета C/2019 Y4 (ATLAS) была обнаружена 28 декабря 2019 года при помощи системы Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) на Гавайях - астрономической системы раннего предупреждения, предназначенной для обнаружения небольших околоземных объектов за несколько дней или недель до того, как они пройдут мимо Земли.

Астрономы предположили, что к концу мая 2020 года комета будет видна даже невооруженным глазом. А 31 мая 2020 года она должна пролететь всего в 0,25 а.е. от Солнца. Но до Солнца C/2019 Y4 (ATLAS) в целом состоянии не добралась.

Начиная с середины марта астрономы наблюдали, как комета, по мере приближения к Солнцу, становится все ярче, однако затем она резко стала тускнуть. Сразу было сделано предположение, что ядро кометы начало распадаться. К наблюдениям подключили космический телескоп "Хаббл", который подтвердил - комета  C/2019 Y4 (ATLAS) развалилась на фрагменты.

Как считают ученые, распад кометы при столь быстром росте ее яркости неудивителен. При подлете к Солнцу C/2019 Y4 начала выбрасывать в окружающее пространство большое количество летучих веществ в замороженном виде. Активный выброс газов, вероятно, способствовал ее распаду на десятки частей. И по всей видимости такое поведение является закономерностью для большинства ядер комет.

Картина дня

))}
Loading...
наверх