AJ: не тёмная материя является причиной дефектов звёздных потоков

Фото из открытых источников

Ах, эта вечно неуловимая темная материя. Хотя и появились некоторые интригующие свидетельства, указывающие на обнаружение частицы темной материи, данных недостаточно для окончательных выводов. Поэтому астрономы продолжают полагаться на косвенные доказательства и компьютерное моделирование, чтобы помочь нам понять детальные свойства темной материи. Новое исследование в журнале The Astrophysical Journal дополняет данные моделирования, но с небольшим изменением.

Большинство моделей темной материи рассматривают крупномасштабную космическую структуру. Они моделируют, как темная материя влияет на скопление галактик с течением времени. В этом новом исследовании вместо этого рассматриваются потоки звезд в нашей галактике.

Звездные потоки образуются при столкновении карликовой галактики или звездного скопления с более крупной галактикой. Гравитационные взаимодействия приводят к тому, что звезды разлетаются на потоки, которые затем вращаются вокруг большой галактики. Большинство этих потоков вращаются вокруг галактики вне галактической плоскости, поэтому их легко распознать как отдельные объекты. Известно, что в Млечном Пути насчитывается по меньшей мере два десятка таких потоков, и мы также обнаружили несколько вокруг галактики Андромеды.

В этом новом исследовании моделируется поведение звездных потоков вокруг смоделированных галактик, подобных Млечному Пути. Интересно, что в нем моделируются не вариации темной материи, а только обычной материи. В моделировании темная материя рассматривается как простое однородное гало. Идея заключается в том, что, понимая, как обычная материя взаимодействует со звездными потоками, мы можем отфильтровать их, чтобы изучить более тонкие эффекты темной материи.

Один из неожиданных результатов заключается в том, что обычная материя может вызывать изгибы и скручивания внутри звездного потока. Ранее считалось, что деформации потока могут быть вызваны скоплениями темной материи в галактическом гало, но это исследование показало, что для их создания темная материя не требуется. Эффект изгиба наиболее силен для потоков, вращающихся ближе к галактическому центру, но деформации возникают даже в более удаленных потоках. Потоки, остающиеся гладкими, встречаются редко.

Команда также обнаружила, что многие из смоделированных потоков напоминают потоки, которые мы наблюдаем вокруг Млечного Пути. Те же изгибы, перегибы и скопления встречаются и в реальных потоках. Это означает, что крупные структуры в потоках Млечного Пути, вероятно, нельзя использовать для изучения скоплений темной материи в нашей галактике. Но это может измениться. Наблюдения с телескопа Веры Рубин позволят получить много данных о слабых потоках на краю Млечного Пути. Если они покажут сильные эффекты деформации, это может быть связано с взаимодействием темной материи.

В целом, это исследование дает нам хорошие отправные точки для сравнения. Как и в большинстве подобных исследований, нам потребуется больше данных наблюдений, чтобы увидеть, где моделирование и реальность расходятся.