Решена космологическая загадка галактик-спутников Млечного Пути

Астрономы заявляют, что им удалось решить нерешенную проблему, которая ставила под сомнение наше понимание эволюции Вселенной, - пространственное распределение тусклых галактик-спутников, вращающихся вокруг Млечного Пути.

Об этом рассказали в Даремском университете, передают OstanniPodii.com.

Тусклые галактики-спутники нашего Млечного Пути демонстрируют причудливое расположение - они, судя по всему, лежат на огромной тонкой вращающейся плоскости, называемой "плоскостью спутников".

Такое вроде бы маловероятное расположение озадачивало астрономов более 50 лет, заставляя многих сомневаться в правильности стандартной космологической модели, которая пытается объяснить, как Вселенная начала выглядеть такой, как она выглядит сегодня.

Теперь новое исследование, проведенное совместно университетами Дарема (Великобритания) и Хельсинки (Финляндия), показало, что плоскость спутников - это космологическая прихоть, которая со временем исчезнет так же, как меняются звездные созвездия.

Их исследование устраняет проблему, создаваемую плоскостью спутников для стандартной модели космологии. Эта модель объясняет образование Вселенной и то, как галактики, которые мы видим сейчас, постепенно формировались внутри сгустков холодной темной материи - загадочного вещества, составляющего около 27% Вселенной.

Новости по подобной теме:

		Три "красных монстра" в ранней Вселенной бросают вызов современным моделям формирования галактик
		Уэбб и Хаббл показали жуткую пару галактик
		В далеком космосе обнаружена странная галактика

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Неправдоподобно тонкая плоскость

Спутники Млечного Пути, похоже, расположены в неправдоподобно тонкой плоскости, пронизывающей галактику, и, как ни странно, они также вращаются в согласованном и долгоживущем диске.

Не существует известного физического механизма, который мог бы сделать спутники плоскостями. Вместо этого считалось, что галактики-спутники должны располагаться в примерно круглой конфигурации, прослеживая темную материю.

С тех пор как плоскость спутников была обнаружена в 1970-х годах, астрономы безрезультатно пытались найти подобные структуры в реалистичных суперкомпьютерных симуляциях, отслеживающих эволюцию Вселенной от Большого взрыва до наших дней.

Тот факт, что расположение спутников не удавалось объяснить, наводил исследователей на мысль, что теория холодной темной материи о формировании галактик может быть ошибочной.

Однако в последнем исследовании астрономы использовали новые данные космической обсерватории Gaia Европейского космического агентства. Gaia составляет шестимерную карту Млечного Пути, предоставляя точные данные о положении и движении около миллиарда звезд в нашей галактике (около 1% от общего количества) и ее компаньонов.

Позиции и орбиты 11 классических галактик-спутников Млечного Пути, спроектированные "лицевой стороной" (вверху) и "краем" (внизу), интегрированы на 1 миллиард лет в прошлое и будущее. Правые панели представляют собой увеличенное изображение левых панелей. Черной точкой обозначен центр Млечного Пути, стрелками - наблюдаемые позиции и направления движения спутников. Хотя сейчас они выстраиваются в плоскость (обозначена серой горизонтальной линией), эта плоскость быстро растворяется по мере движения спутников по своим орбитам. Credit: Till Sawala / Sibelius collaboration

Эти данные позволили ученым спроектировать орбиты галактик-спутников в прошлое и будущее и увидеть, как плоскость формируется и растворяется за несколько сотен миллионов лет - всего лишь мгновение в космическом времени.

Исследователи также искали в новых, специально разработанных космологических симуляциях доказательства наличия плоскостей спутников.

Они поняли, что предыдущие исследования, основанные на симуляциях, вводили в заблуждение, поскольку не учитывали расстояния спутников от центра нашей галактики, из-за чего виртуальные спутниковые системы казались намного круглее реальных.

Приняв это во внимание, они обнаружили несколько виртуальных Млечных путей, которые могут похвастаться плоскостью спутниковых галактик, очень похожей на ту, что видна в телескопы.

Концепция темной материи остается в силе

По словам исследователей, это устраняет одно из главных возражений против правдивости стандартной модели космологии и означает, что концепция темной материи остается краеугольным камнем нашего понимания Вселенной.

Соавтор исследования профессор Карлос Фрэнк, профессор фундаментальной физики в Институте вычислительной космологии Даремского университета, сказал: "Странное расположение галактик-спутников Млечного Пути на небе озадачивало астрономов в течение десятилетий, настолько, что это считалось глубоким вызовом космологической ортодоксии".

"Но благодаря удивительным данным из Gaia и законам физики мы теперь знаем, что плоскость - это просто случайное расположение, вопрос нахождения в нужном месте в нужное время, так же как и созвездия звезд на небе".

"Вернитесь через миллиард лет, и плоскость распадется, как и сегодняшние созвездия".

"Нам удалось устранить одну из главных нерешенных проблем теории холодной темной материи. Она по-прежнему обеспечивает удивительно верное описание эволюции нашей Вселенной".

Ведущий автор исследования доктор Тилл Савала из Хельсинкского университета добавляет: "Плоскость спутников действительно поражает воображение. Возможно, неудивительно, что для решения головоломки, которая удерживается уже почти пятьдесят лет, понадобилось сочетание методов - и международная команда".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Млечный Путь
• Темная материя
• Галактики