Астрономы поймали за хвост галактику из тёмной материи
Невидимый компаньон Млечного Пути влияет на перемещение другой материи в отечественном звёздном острове. Находка разрешила учёным высказать предположение, что таких объектов-невидимок в окрестностях Галактики имеется много и у других галактик они также должны быть. Сейчас на вопрос «где же прячется пресловутая чёрная материя?» возможно ответить более определённо.
Сукания Чакрабарти (Sukanya Chakrabarti) и её коллеги из Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) высчитали, что у Млечного Пути имеется чёрная галактика-спутник массой около 10 миллиардов Солнц. Новый объект взял наименование «галактика икс» (Galaxy X). Расположен он приблизительно в 260-300 тысячах световых годах от центра отечественной родной Галактики.
А на небе данный загадочный объект находится где-то в Циркуле либо Наугольнике (правильнее до тех пор пока выяснить сложно).
«Галактику X» нереально рассмотреть в телескопы, не смотря на то, что скоро будет предпринята попытка поймать хоть что-нибудь от неё в инфракрасном диапазоне. Обстоятельства таковой неуловимости несложны.
Во-первых, как вычисляют астрологи, эта галактика состоит в основном из загадочной чёрной материи (чем бы та ни была), а проявляет она себя лишь через гравитацию. Во-вторых, на данный момент данный спутник расположен практически на противоположном от нас краю Млечного Пути и следить за ним мешает галактический диск из газа и пыли.
«Одна из нерешённых неприятностей в космологии – дефицит карликовых галактик-спутников», – растолковывает Чакрабарти (фото с сайта berkeley.edu).
Найдена Galaxy X косвенным путём. Её перемещение приводит к в широких потоках газообразного водорода, находящихся на краю Млечного Пути. Так что новичка возможно представить в виде корабля-невидимки, пойманного по титаническому кильватерному следу.
Эксперты считают, что это открытие окажет помощь решить давешнюю тайную. По всем расчётам у Млечного Пути должно быть намного больше карликовых галактик-спутников, чем мы замечаем. на данный момент (вместе с «подозреваемыми») таких объектов имеется порядка 80, а должно быть — тысячи, в случае если вычислять совсем небольшие.
Недостача может разъясняться именно невидимыми галактиками-крохами, складывающимися из чёрной материи.
Подобное картографирование должно оказать помощь астрологам увязать между собой противоречивые информацию о перемещении звёздных островов в целом, а не только отечественного. Однако тут имеется препятствие. В случае если на громадных масштабах теория о наблюдения и тёмной материи за объектами согласуются хорошо, в масштабе одной галактики и её ближнего окружения теоретикам ещё тяжело выживать .
Как раз потому Чакрабарти со товарищи придумали метод обнаружения малых (по галактическим меркам) объектов из чёрной материи через анализ поведения межзвёздного водорода. При помощи радиотелескопов возможно выявлять тонкие неравномерности в газовом диске, что простирается около любой галактики намного дальше, чем видимый диск из звёзд.
Этот способ авторы назвали «приливным анализом» (Tidal Analysis). Учёные считают, что эта разработка будет трудиться кроме того для невидимых объектов массой в одну тысячную от веса Галактики. А та же Galaxy X показывает на весах 1% от массы Млечного Пути.
Симуляция эволюции водорода в галактике M51 (центральный крестик) за 875 миллионов лет. Верхний крестик – массивный спутник, что несёт ответственность за перераспределение газа в разглядываемый период.На отметке 0,3 миллиарда лет авторы модели нашли хорошее соответствие смоделированного распределения газа тому, что отмечается в действительности.
Сторона каждого квадрата – 520 тысяч световых лет (иллюстрация Sukanya Chakrabarti/UC Berkeley).
Дабы продемонстрировать, что способ корректен, Сукания и её соратники из Беркли и канадского университета теоретической астрофизики (CITA) применили «приливный анализ» для расчёта динамики газа в двух известных парах галактика-спутник.
Это галактика «Водоворот» (M51) и её напарница NGC 5195, в три раза меньшей массы (они продемонстрированы на картинках вверху), и галактика NGC 1512 со своим спутником NGC 1510, весящим меньше главного компаньона в сто раз.
Учёные представили, что не видят карликовые галактики-спутники, и попытались заново «открыть» их только по возмущениям в водородных дисках главных галактик. И в том и другом случае компьютерное моделирование разрешило очень совершенно верно угадать массу, азимут и удаление практически замечаемых спутников, продемонстрировав, что придуманный в Беркли инструмент в праве на судьбу.
NGC 1512 и её спутник в радиодиапазоне (иллюстрация Sukanya Chakrabarti/UC Berkeley).
О собственной новой работе Чакрабарти поведала 13 января на конференции Американского астрономического общества (217th AAS meeting). (Подробности изучения возможно отыскать в пресс-релизе университета, и статье, подготовленной для Astrophysical Journal.)
Учёные уверены в том, что чёрная материя несёт ответственность за львиную долю (порядка 85%) массы Вселенной и без неё динамика их кластеров и галактик была бы другой. Но из чего, например, состоит «галактика икс», до тех пор пока возможно лишь догадываться. Её предстоящее изучение, возможно, окажет помощь в раскрытии тайны чёрной материи.
Дело в том, что у физиков и астрономов нет единого мнения — что же это такое. То ли некие малоизвестные науке частицы, то ли простая материя, которая по многим причинам через чур слабо излучает, дабы её возможно было уловить имеющимися устройствами…
В пользу тяжело замечаемого, но однако в полной мере простого вещества говорит последовательность открытий недавнего времени: первая галактика без звёзд, весьма разреженные межгалактические волокна газа, переоценка числа тусклых красных карликов во Вселенной. Быть может, верны различные догадки о природе чёрной материи и недостающая масса Вселенной — это комбинация разнородных по сути элементов в той либо другой пропорции?
NGC 1512 в компьютерной симуляции. Сторона одного кадра – 326 тысяч световых лет.
Приблизительно на отметке в 0,2 миллиарда лет водород распределяется около галактики фактически так, как он расположен сейчас (иллюстрация Sukanya Chakrabarti/UC Berkeley).
Добавим, что имя Galaxy X авторы находки внесли предложение по аналогии с другим термином. Более века назад известный американский астролог Персиваль Лоуэлл выдвинул догадку о внешней «планете X» (Planet X), основываясь на расчёте не сильный отклонений в движении Урана и Нептуна.
Догадка Лоуэлла не подтвердилась (открытый позднее Плутон был через чур лёгок, дабы оказать влияние на газовые гиганты), к тому же, как стало очевидным через десятки лет, в тогдашних расчётах орбиты и массы Нептуна имелись погрешности.
Но сама мысль поиска дальних объектов по гравитационному возмущению орбит ближних тел была весьма живучей, а термин «планета икс» неспешно начал использоваться как неспециализированное неофициальное имя для любой ещё не открытой планеты (либо планетоида) на внешних окраинах Нашей системы. Вот и «галактику X» удалось обнаружитькончике пера. В случае если выкладки Чакрабарти подтвердятся, открытие окажется крайне важным для космологии.
Находка вторых аналогичных объектов не только прольёт свет на чёрную материю. Эти сведенья, как вычисляют авторы изучения, разрешат исключить другую догадку, гласящую, что для объяснения аномалий в движении звёзд и галактик направляться не завлекать «лишнюю» массу, а корректировать сам закон Глобального тяготения. Так «кильватерный след» в межзвёздном водороде может повлечь за собой важные последствия.
