Исследование: звезды движутся медленнее на краю Млечного Пути
Результаты показывают, что ядро нашей галактики может содержать меньше темной материи, чем предполагалось ранее.
Измеряя скорость движения звезд по всей галактике Млечный Путь, физики Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили, что звезды, расположенные дальше по галактическому диску, движутся медленнее, чем ожидалось, по сравнению со звездами, расположенными ближе к центру галактики.
Результаты открывают удивительную возможность: гравитационное ядро Млечного Пути может быть легче по массе и содержать меньше темной материи, чем считалось ранее.
Новые результаты основаны на анализе данных, полученных с помощью инструментов Gaia и APOGEE. Gaia — это орбитальный космический телескоп, который отслеживает точное местоположение, расстояние и движение более 1 миллиарда звезд по всей галактике Млечный Путь, а APOGEE — это наземное исследование.
Физики проанализировали измерения Gaia более чем 33 000 звезд, включая некоторые из самых дальних звезд в галактике, и определили «круговую скорость» каждой звезды, или насколько быстро звезда вращается в галактическом диске, учитывая расстояние звезды от центра галактики.
Ученые построили график зависимости скорости каждой звезды от расстояния до нее, чтобы создать кривую вращения — стандартный график в астрономии, показывающий, насколько быстро вращается объект на заданном расстоянии от центра галактики.
Форма этой кривой может дать ученым представление о том, сколько обычной и темной материи распределено по галактике.
«Чему мы действительно удивились, так это тому, что эта кривая оставалась плоской, плоской и ровной на определенном расстоянии, а затем начала меняться», — говорит Лина Несиб, доцент кафедры физики Массачусетского технологического института. «Это означает, что внешние звезды вращаются немного медленнее, чем ожидалось, что является очень неожиданным результатом».
Ученые перевели новую кривую вращения в распределение темной материи, которое могло бы объяснить замедление внешних звезд, и обнаружили, что полученная карта дает более легкое ядро галактики, чем ожидалось. То есть центр Млечного Пути может быть менее плотным и содержать меньше темной материи, чем считалось ранее.
«Открытие ставит этот результат в противоречие с другими измерениями», — говорит Лина Несиб. «Где-то происходит что-то подозрительное, и очень интересно выяснить, где это находится, чтобы иметь целостную картину Млечного Пути».
«Действенное понимание этого результата будет иметь глубокие последствия. Это может привести к появлению большего количества скрытых масс сразу за краем галактического диска или к пересмотру состояния равновесия нашей галактики. Мы будем стремиться найти эти ответы в предстоящей работе, используя моделирование галактик, подобных Млечному Пути, в высоком разрешении».
Исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Society Journal.