З маленькими галактиками відбувається щось дивне: астрономи розкрили давню загадку

Дослідження опубліковано в The Astrophysical Journal, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Давня космічна загадка карликових галактик — давня космічна загадка

У кожної великої галактики, такої як Чумацький Шлях, є супутники у вигляді дрібніших карликових галактик, які обертаються навколо неї. У нашої галактики їх кілька десятків. Понад 50 років тому астрономи вперше виявили, що положення та орбіти цих карликових галактик не є повністю випадковими. Натомість карликові галактики мають тенденцію існувати в одній площині.

Зіткнувшись із такою спостережною загадкою, астрономи звертаються до комп'ютерного моделювання, щоб спробувати зрозуміти, що відбувається. Річ у тім, що можна побачити тільки малу частину всієї матерії в космосі, тобто тільки ту, що випромінює світло. Але більша частина маси кожної галактики, як великої, так і маленької, перебуває у формі невидимої темної матерії.

Не можна спостерігати безпосередньо темну матерію, тому вчені повинні використовувати моделювання, щоб зрозуміти, як вона впливає на галактики. Але комп'ютерне моделювання регулярно показує, що карликові галактики просто розкидані всюди, а не розташовані організовано в одній площині.

Оскільки вирівнювання карликових галактик в одній площині здаються звичайним явищем, теорія утворення галактик суперечить спостереженням. Астрономи використовували нове моделювання, щоб зрозуміти, чи можуть вони розгадати цю таємницю.

Астрономи розкрили секрет карликових галактик

Астрономи вивчили еволюцію 12 змодельованих галактик, схожих на Чумацький Шлях, досліджуючи рух темної матерії і міжзоряного газу протягом мільярдів років. Галактики не виникають в одну мить, а ростуть, коли нитки газу вливаються в них.

За допомогою цих ниток вчені виявили, як карликові галактики можуть вибудовуватися відносно одна одної. Попередні дослідження припускали, що після формування карликові галактики розсіюватимуться за випадковими орбітами. Але нове моделювання відстежувало еволюцію газу з набагато більшою роздільною здатністю і точністю, що дало змогу вченим побачити, що відбувається насправді.

Астрономи з'ясували, що замість розсіювання нитки можуть фіксуватися одна з одною і покращувати себе. Коли вони це роблять, вони утримують карликові галактики в одній площині. Але орієнтація цієї площини залежить від того, що відбувається з нитками, коли нові потоки газу з'єднуються з однією і тією ж галактикою-господарем. Іноді нитки підсилюють одна одну і це створює площину газу, яка в кінцевому підсумку перетворюється на набір карликових галактик. Іноді нитки зливаються з іншими нитками і це зміщує положення площини, але в іншому зберігає її недоторканою.

Але якщо занадто багато ниток з'єднуються з однією і тією ж галактикою, то будь-яка закономірність руйнується, і карликові галактики отримують випадкові орбіти.

Вчені кажуть, що дослідження не показало великого протиріччя між тим, що, як очікується, будуть робити темна матерія і газ, коли вони формують галактики, і тим, що відбувається насправді. Тож це вирішує давню проблему в астрономії.

Карликові галактики: що це

• Такі маленькі галактики є одними з найпоширеніших галактик у Всесвіті. Карликові галактики містять від кількох мільйонів до кількох мільярдів зірок, тоді як великі галактики містять від 100 до 400 мільярдів зірок.
• Карликові галактики приблизно в 100 разів менш яскраві, ніж Чумацький шлях, а тому їх важко виявити на великих відстанях від Землі.
• У таких галактиках менше газу і пилу, ніж у великих галактиках, але вважається, що там більше темної матерії.
• Багато карликових галактик складаються в основному зі старих зірок, наповнених низькою кількістю важких хімічних елементів.
• Карликові галактики вважаються будівельними блоками для формування більших галактик, коли ті притягують маленькі галактики до себе і поглинають.

Як уже писав Фокус, найбільша планета в Сонячній системі сильно змінилася. Вчені вважають, що Юпітер був зовсім іншим. Нове дослідження показало, що Юпітер був удвічі більшим за свій теперішній розмір, а також мав ще сильніше магнітне поле.

Також Фокус писав про те, що астрономи виявили в одній з дуже далеких галактик нову форму темної матерії.