Связь между темной материей и образованием галактик

Исследование является частью более масштабных усилий по пониманию того, как темная материя работает на масштабах меньше нашей галактики.

0 970

Точно так же, как у Солнца есть планеты, а у планет — спутники, у нашей галактики есть галактики -спутники, и некоторые из них могут иметь свои собственные галактики-спутники меньшего размера.

Так, Большое Магелланово Облако (БМО), относительно крупная спутниковая галактика, расположенная на расстоянии около 163 тыс. св. лет от нашей Галактики, видимая из Южного полушария, как полагают, принесла с собой по меньшей мере шесть своих собственных спутниковых галактик, когда она впервые приблизилась к Млечному Пути. Такие выводы были сделаны на основании недавних измерениях миссии Европейского космического агентства Gaia.

Астрофизики считают, что ответственна за большую часть этой структуры, и теперь исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC использовали наблюдения слабых галактик вокруг Млечного Пути, чтобы установить более жесткие ограничения на связь между размером и структурой галактик и ореолами темной материи, которые их окружают.

В то же они нашли больше доказательств существования галактик-спутников БМО и сделали новый прогноз: если модели ученых верны, Млечный Путь должен иметь дополнительные 150 или более очень слабых галактик-спутников, ожидающих своего открытия проектами следующего поколения.

Исследование, опубликованное в журнале Astrophysical Journal и доступное в качестве препринта, является частью более масштабных усилий по пониманию того, как работает на масштабах меньше нашей галактики.

«Мы знаем некоторые вещи о темной материи — сколько там темной материи, как она сгущается, — но все эти утверждения квалифицируются следующим образом: да, именно так она ведет себя на масштабах, превышающих размер нашей локальной группы галактик», — говорят исследователи. — И тогда возникает вопрос: работает ли это на самых маленьких масштабах, которые мы можем измерить?»

Неподвижное изображение из моделирования формирования структур темной материи от ранней Вселенной до сегодняшнего дня. Гравитация заставляет темную материю сгущаться в плотные ореолы, обозначенные яркими пятнами, где формируются галактики. В этой симуляции образуется ореол, подобный тому, в котором находится Млечный Путь, и к нему падает меньший ореол, напоминающий Большое Магелланово Облако. © Ralf Kaehler/SLAC National Accelerator Laboratory

В дополнение к выводам о БМО, ученые также установили ограничения на связь между ореолами темной материи и структурой галактик.

Например, при моделировании, которое наиболее точно соответствовало истории Млечного Пути и БМО, самые маленькие галактики, которые астрономы могли наблюдать в настоящее время, должны были иметь с общей массой около сотни солнц и примерно в миллион раз больше темной материи.

Согласно модели экстраполяции, самые слабые галактики, которые когда-либо можно было наблюдать, могут образовывать ореолы в сотни раз менее массивные, чем эти.

Кроме того, могут быть сделаны и другие открытия: если расчеты верны, то вокруг Млечного Пути находится еще около 100 галактик-спутников — более чем в два раза больше, чем уже было обнаружено.

Открытие этих галактик поможет подтвердить модель исследователей о связях между темной материей и образованием галактик и, вероятно, наложит более жесткие ограничения на природу самой темной материи.


Milky Way Satellite Census—II. Galaxy-Halo Connection Constraints Including the Impact of the Large Magellanic Cloud, arXiv:1912.03303 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/1912.03303

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x