На орбите Млечного Пути находится 100 невыявленных галактик

Мы живем в галактике-большом городе. Млечный Путь настолько велик, что имеет спутниковые галактики, вращающиеся вокруг него так же, как Луна вращается вокруг Земли. Этот механизм много говорит о тайнах Вселенной - от того, как образуются галактики, до загадочной природы темной материи.

Как рассказывается в пресс-релизе Чикагского университета, два новых исследования выявили все больше и больше этих галактик-"поклонниц" вокруг Млечного Пути, включая доказательства того, что большие галактики-спутники могут взять с собой своих маленьких спутников, когда их засасывает на орбиту вокруг Млечного Пути. Ученые также извлекли информацию о гало темной материи, окружающих эти галактики, а также предположили, что наша родная галактика должна размещать еще 100 или около того очень тусклых спутниковых галактик, ожидающих открытия.

Исследование, проведенное под руководством доцента Алекса Дрлика-Вагнера из Чикагского университета в сотрудничестве с учеными из Национальной лаборатории ускорений SLAC и Висконсин-Медисонського университета, опубликованы в апрельском издании журнала "Astrophysical Journal". Оно в значительной степени опирается на данные "Обзора темной энергии" - новаторской работы по картографированию неба, возглавляемой Национальной лабораторией акселераторов Ферми и Чикагским университетом.

"Данные с Обзора темной энергии дают нам беспрецедентную чувствительность к малейшим, старейшим и таким, в которых доминирует темная материя, галактикам", - говорит Дрлика-Вагнер. "Эти тусклые галактики могут многому научить нас о том, как образуются звезды и галактики".

Сияние света галактик на темную материю

Астрономы давно знают, что Млечный Путь имеет спутниковые галактики, среди которых заметное Большое Магелланово Облако, которое можно наблюдать невооруженным глазом в южном полушарии. Но благодаря обзору с помощью больших телескопов, за последние два десятилетия список известных спутников увеличился примерно до 60.

Эти галактики рассказывают нам многое о космосе, включая, сколько темной материи нужно, чтобы создать галактику, сколько галактик-спутников нам следует ожидать найти вокруг Млечного Пути, и могут ли галактики вывести свои собственные спутники на орбиту вокруг нашей собственной - ключевое предсказание самой популярной модели темной материи. (Ответом на этот последний вопрос, видимо, является громкое "да".)

"Нам нужен был жесткий ответ на вопрос: Какую самую тусклую галактику могут обнаружить наши телескопы?" - сказал Дрлика-Вагнер.

Чтобы ответить на этот вопрос, они симулировали более миллиона малых спутниковых галактик, встраивали их в большие астрономические наборы данных и с помощью своих алгоритмов поиска попробовать их пере-извлечь. Это позволило им определить, какие галактики можно было бы обнаружить, а какие были слишком тусклыми для нынешних телескопов. Затем они соединили эту информацию с большими многочисленными симуляциями кластеризации темной материи для прогнозирования совокупного количества спутников вокруг Млечного Пути (включая как те, что мы можем видеть, так и те, которые не можем).

Результатом стало предсказание, что на орбите вокруг Млечного Пути остается выявить еще около 100 галактик. Если эти "отсутствующие" 100 галактик будут обнаружены, это поможет подтвердить модель исследователей, которая связывает темную материю и образование галактик.

"Одной из самых интересных вещей в этой работе является то, что мы сможем использовать наши измерения спутниковых галактик, чтобы понять микроскопические свойства темной материи", - сказал Дрлика-Вагнер.

Ведущей моделью темной материи является то, что это субатомная частица, подобная электрону или протону, которая сформировалась в ранней Вселенной. Если бы эти частицы темной материи были бы очень светлыми, они могли бы иметь очень высокую скорость, что затрудняло бы темной материи скапливаться и образовывать галактики, которые мы видим сегодня. Таким образом, наблюдая большое количество малых галактик, можно поставить нижнюю границу относительно того, какую массу может иметь частица темной материи, считают ученые.

"Природа темной материи может иметь наблюдаемые последствия для галактик, которые мы видим", - сказал Дрлика-Вагнер.

Читайте еще интересные новости о космосе.