Наша Галактика весит меньше, чем думали ученые. И в ней не хватает темной материи
Самая подробная карта нашей галактики Млечный Путь показывает, что она движется так, как будто в ней материи меньше, чем считалось до сих пор.
Астрономы использовали данные наблюдений спутника Gaia Европейского космического агентства (ЕКА), чтобы точно определить массу Млечного Пути. Оказалось, что она меньше, чем предыдущие оценки, и составляет 206 млрд. масс нашего Солнца.
Данные Gaia – это самая подробная карта Млечного Пути, на которой указаны не только положение, но и скорость движения 1,8 млрд. звезд, что составляет около 2% всех звезд в галактике. С помощью полученной информации ученые могут определить, как движутся звезды, а это является показателем распределения массы в галактике. Исследователи обнаружили, что наблюдаемое распределение не соответствует ожиданиям.
- Тоже интересно: Вымирание в результате столкновения с темной материей
Если вся масса в галактике приходится на звезды, то спиральная галактика, подобная нашей, должна иметь определенное распределение скоростей. Звезды должны двигаться все быстрее и быстрее по мере удаления от центра, вплоть до момента, когда их скорость снова начнет уменьшаться. Такое явление известно как “кеплеровский спад”.
Еще в 70-х годах прошлого века астрономы Вера Рубин и Альберт Босма обнаружили, что спиральные галактики не демонстрируют предсказанного кеплеровского спада. Скорость движения их звезд по диску остается постоянной. Чтобы объяснить происходящее, астрономы предположили существование невидимой субстанции, которая распространяется дальше галактики и превосходит по массе материю, из которой состоят звезды, в соотношении пять к одному. Это вещество было названо темной материей.
Распределение скоростей Млечного Пути по новым наблюдениям.
Новые наблюдения показывают, что к краю нашего Млечного Пути, дальше, чем находится Солнце, скорости все-таки имеют кеплеровский спад. Используя полученные данные, специалисты оценили, что обычная материя – звезды, газовые облака, планеты и т.д. – составляет 60 млрд. масс Солнца от общей массы Млечного Пути. Это одна треть общей массы нашей Галактики.
Для средней галактики доля темной материи должна в пять-шесть раз превышать количество обычной материи. Млечный Путь, по-видимому, не является средней галактикой в этом отношении. Исследователи из Парижской обсерватории выдвинули возможные объяснения очевидного расхождения между космологическими теориями и действительными оценками, полученными в результате наблюдений.
Одно из них заключается в том, что необходимо пересмотреть измерения для других спиральных галактик. Проект Gaia сильно отличается от того, как мы измеряем другие галактики.
Как вариант, вокруг нашей галактики может быть просто меньше темной материи. Средняя спиральная галактика сталкивается с другой галактикой примерно такого же размера каждые 6 млрд. лет. Последний раз с Млечным Путем это произошло 9 млрд. лет назад. Вполне возможно, что после этого столкновения часть темной материи нашей Галактики было захвачено галактикой, с которой мы столкнулись.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
Читайте также: По нашей галактике Млечный Путь идет рябь, как от камня, упавшего в воду