На орбіті Чумацького шляху знаходиться 100 невиявлених галактик

Ми живемо в галактиці-великому місті. Чумацький Шлях настільки великий, що має супутникові галактики, які обертаються навколо нього так само, як Місяць обертається навколо Землі. Цей механізм багато говорить про таємниці Всесвіту - від того, як утворюються галактики, до загадкової природи темної матерії.

Як розповідається в прес-релізі Чиказького університету, два нові дослідження виявили все більше і більше цих галактик-"прихильниць" навколо Чумацького Шляху, включаючи докази того, що великі галактики-супутники можуть взяти із собою своїх маленьких супутників, коли їх засмоктує на орбіту навколо Чумацького Шляху. Вчені також витягли інформацію про гало темної матерії, що оточують ці галактики, а також передбачили, що наша рідна галактика повинна розміщувати ще 100 або близько того дуже тьмяних супутникових галактик, які очікують на відкриття.

Дослідження, проведене під керівництвом доцента Алекса Дрліка-Вагнера із Чиказького університету у співробітництві із вченими з Національної лабораторії прискорень SLAC та Вісконсін-Медісонського університету було опубліковано у квітневому виданні журналу "Astrophysical Journal". Воно у значній мірі спирається на дані "Обзору темної енергії" - новаторської роботи з картографування неба, очолюваної Національною лабораторією акселераторів Фермі та Чиказьким університетом.

"Дані з Обзору темної енергії дають нам безпрецедентну чутливість до найменших, найстаріших і таких, в яких домінує темна матерія, галактик", - каже Дрліка-Вагнер. "Ці тьмяні галактики можуть багато чому навчити нас про те, як утворюються зірки та галактики".

Сяяння світла галактик на темну матерію

Астрономи давно знають, що Чумацький Шлях має супутникові галактики, серед яких помітна Велика Магелланова Хмара, яку можна спостерігати неозброєним оком у південній півкулі. Але завдяки обзору за допомогою великих телескопів, за останні два десятиліття список відомих супутників збільшився приблизно до 60.

Ці галактики розповідають нам багато чого про космос, включаючи, скільки темної матерії потрібно, щоб утворити галактику, скільки галактик-супутників ми маємо очікувати знайти навколо Чумацького Шляху, і чи можуть галактики вивести свої власні супутники на орбіту навколо нашої власної - ключове передбачення найпопулярнішої моделі темної матерії. (Відповіддю на це останнє питання, видимо, є гучне "так".)

"Нам потрібна була жорстка відповідь на питання: Яку найтьмянішу галактику можуть виявити наші телескопи?" - сказав Дрліка-Вагнер.

Щоб відповісти на це питання, вони симулювали понад мільйон малих супутникових галактик, вбудовували їх у великі астрономічні набори даних та за допомогою своїх алгоритмів пошуку спробувати їх пере-витягти. Це дозволило їм визначити, які галактики можна було б виявити, а які були занадто тьмяними для нинішніх телескопів. Потім вони поєднали цю інформацію з великими чисельними симуляціями кластеризації темної матерії для прогнозування сукупної кількості супутників навколо Чумацького Шляху (включаючи як ті, що ми можемо бачити, так і ті, які не можемо).

Результатом стало передбачення, що на орбіті навколо Чумацького Шляху залишається виявити ще близько 100 галактик. Якщо ці "відсутні" 100 галактик будуть виявлені, це допоможе підтвердити модель дослідників, яка пов′язує темну матерію та утворення галактик.

"Однією з найбільш захоплюючих речей у цій роботі є те, що ми зможемо використовувати наші вимірювання супутникових галактик, щоб зрозуміти мікроскопічні властивості темної матерії", - сказав Дрліка-Вагнер.

Провідною моделлю темної матерії є те, що вона є субатомною частинкою, подібною до електрона або протона, яка сформувалася в ранньому Всесвіті. Якби ці частинки темної матерії були б дуже світлими, вони могли б мати дуже високу швидкість, що ускладнювало б темній матерії скупчуватися і утворювати галактики, які ми бачимо сьогодні. Таким чином, спостерігаючи велику кількість малих галактик, можна поставити нижню межу щодо того, яку масу може мати частинка темної матерії, вважають вчені.

"Природа темної матерії може мати спостережувані наслідки для галактик, які ми бачимо", - сказав Дрліка-Вагнер.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Чумацький Шлях
• Темна матерія
• Галактики