Астрономы считают, что нашли край Млечного Пути

С помощью данных космического телескопа Gaia о соседних галактиках, был измерен радиус ореола из темной материи вокруг нашей галактики.

Об этом пишет ScienceAlert.

Когда вы находитесь в середине чего-то, достаточно сложно сказать, насколько оно велико. Как и в случае с нашей галактикой Млечный Путь. Мы не можем сфотографировать ее непосредственно извне, поэтому наши лучшие оценивания основываются на измерении расстояния до объектов в окрестностях.

Оценивание, сделанное с помощью картографических данных космического телескопа Gaia, полученных в прошлом году, дает нам диаметр диска галактики размером около 260 тысяч световых лет. Но, так же, как влияние Солнца распространяется дальше Пояса Койпера, так и гравитационное воздействие и плотность Млечного Пути – его невидимый ореол из темной материи – распространяются дальше диска галактики.

На сколько дальше? Ну, как выяснили новые расчеты, совсем немало. В новой работе, представленной в журнале «Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества» и загруженной на сервер препринтов arXiv, астрофизик Элис Дисон из Даремского университета в Великобритании и ее коллеги определили диаметр в 1,9 миллионов световых лет.

В Млечном Пути есть больше, чем те вещи, которые мы можем увидеть – звезды и газ, все кружащиеся на орбите вокруг Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре галактики. Мы это знаем потому, что звезды на внешних краях галактического диска движутся гораздо быстрее, чем должно быть, если исходить из гравитационного влияния выявляемой материи.

Дополнительное гравитационное воздействие, которое придает этому вращению толчок, толкуется как происходящее с темной материи – обширного сферического ореола штуковины, окутывающей галактический диск. Но поскольку мы не можем обнаружить темную материю непосредственно, мы должны сделать вывод о ее присутствии на основе того, как она влияет на вещи вокруг нее.

Итак, что сделали Дисон и ее международная команда коллег.

Во-первых, они сделали космологическое моделирования высокого разрешения ореолов темной материи галактик с массами, как у Млечного Пути, как изолированно, так и в аналогии с Локальной группой, небольшой группой галактик, находящихся в 9,8 миллионах световых лет вокруг, к которой также принадлежит Млечный Путь.

Особое внимание они уделили близости Млечного Пути к М31 – галактике Андромеды, нашей ближайшей большой соседке, и с какой Млечный Путь должен столкнуться примерно через 4,5 миллиардов лет. Сейчас обе галактики расположены примерно в 2,5 миллионах световых лет – достаточно близко, чтобы уже взаимодействовать гравитационно.

С помощью нескольких различных программ моделирования, команда смоделировала ореол темной материи Млечного Пути, несмотря на радиальную скорость - орбитальную скорость движущихся вокруг галактики на различных расстояниях, - и плотность, чтобы попытаться определить границу ореола темной материи.

Все эти симуляции показали, что за ореолом темной материи радиальная скорость объектов, таких как карликовые галактики, заметно снизилась.

Затем они сравнили это с базой данных наблюдений карликовых галактик вокруг Млечного Пути в локальной группе. И, как и прогнозировали их симуляции, произошло внезапное падение радиальной скорости. Радиальное расстояние, которое рассчитывала команда до этого предела, составило около 292 килопарсека – примерно 950 000 световых лет.

Удвойте это для диаметра, и вы получите 1,9 миллиона световых лет.

Это расстояние все еще может быть уточнено, и должно быть уточнено, поскольку оно не была основной целью этого исследования, но оно помогает накладывать важные ограничения по Млечному Пути и может быть использовано для поиска таких границ для других галактик.

«Во многих анализах ореола Млечного Пути его внешняя граница является основополагающим ограничениям. Часто выбор является субъективным, но, как мы уже утверждали, желательно определить физически и/или наблюдательно мотивированную внешнюю границу. Здесь мы связали границу основного распределения темной материи к наблюдаемому звездному ореолу и популяции карликовых галактик», - указывают исследователи в своей работе.

«Есть большая надежда, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение предела Млечного Пути и соседних галактик массой Млечного Пути, чем то, что мы представили здесь».

Фото ESA/Gaia/DPAC, препринт научной статьи на arXiv.

Читайте еще интересные новости о космосе.