Млечный Путь окружают десятки невидимых галактик: неожиданные выводы ученых
Астрономы из Великобритании считают, что Млечный Путь окружен гораздо большим числом галактик-спутников, чем считали раньше. По расчетам ученых, таких компаньонов может быть не 60, как известно сейчас, а в полтора-два раза больше — около 80 или даже 100. Они настолько тусклые и компактные, что пока ускользают от самых мощных телескопов. Но это может измениться уже в ближайшие годы, когда вступят в строй новые инструменты наблюдения.
Исследование провела группа космологов из Даремского университета. Они использовали симуляции с рекордным разрешением, созданные на суперкомпьютере COSMA, а также собственную математическую модель. Эта модель помогла восполнить пробелы в предыдущих расчетах и предположить, что часть карликовых галактик попросту потеряли в численных симуляциях. Исследователи называют их сиротами — настолько слабые и крошечные, что они почти полностью лишились своих темных гало, то есть оболочек из темной материи, из-за гравитационного воздействия самого Млечного Пути.
Считается, что большинство галактик во Вселенной — это именно карлики, многие из которых вращаются вокруг более крупных объектов. Однако наблюдаемые данные долгое время расходились с теорией: если она верна, карликовых спутников у нашей галактики должно быть намного больше. Теперь у теории есть шанс взять реванш. Ученые уверены: новые технологии, такие как обсерватория Веры Рубин с ее сверхчувствительным телескопом LSST, помогут увидеть то, что было недоступно раньше.
Вся работа построена в рамках так называемой ΛCDM-модели. Ее название произносится как «лямбда-си-ди-эм». Это общепринятая космологическая теория, которая объясняет строение и развитие Вселенной. В ней считается, что обычное вещество — это всего 5% от ее состава. Остальное — это темная материя (25%) и темная энергия (70%). Согласно этой модели, галактики формируются в центре гало из темной материи, а потом сливаются, сталкиваются или становятся спутниками более массивных систем.
Однако даже самые современные космологические симуляции, в которых учитываются и газ, и звездообразование, до сих пор не позволяли точно отследить поведение самых тусклых спутников. Они просто исчезали из расчетов. Чтобы исправить это, команда из Дарема объединила два инструмента: симуляцию Aquarius — самую точную на сегодняшний день модель гало Млечного Пути, и код GALFORM, который 20 лет разрабатывался в этом же университете и позволяет учитывать физику образования галактик.
В результате они показали, что крошечные темные гало, внутри которых могут прятаться карликовые галактики, в течение миллиардов лет теряли массу и становились все менее заметными. Некоторые настолько ослабли, что почти не видны на фоне звезд нашей галактики. Примерно 30 недавно открытых потенциальных спутников уже поставили астрономов в тупик. Это могут быть как карликовые галактики, так и шаровые скопления звезд. Исследователи считают, что именно они могут быть частью той самой «потерянной популяции», которую они и предсказали.
Ведущий автор работы доктор наук Исабель Сантос-Сантос пояснила, что сейчас известно около 60 спутников Млечного Пути, но их должно быть как минимум в полтора раза больше. Ее коллега профессор Карлос Френк добавил, что если новые наблюдения подтвердят это, это станет серьезной победой для теории ΛCDM и доказательством силы математики и физики: они позволили предсказать то, чего пока еще никто не видел.
Результаты были представлены 11 июля на Национальной астрономической конференции Великобритании, которая проходит в Даремском университете. На ней собираются около тысячи ведущих специалистов по космосу и астрофизике. Исследование финансировалось Европейским исследовательским советом и Советом по науке и технологиям Великобритании. Вычисления проводились на суперкомпьютере COSMA, который входит в исследовательскую инфраструктуру DiRAC.
Самое популярное
