Усі великі галактики віддаляються від Чумацького Шляху, крім однієї: виявлено причину (фото)
Великий шар темної матерії може вирішити давню загадку того, чому сусідня галактика Андромеди рухається до нас, тоді як інші наші сусіди віддаляються від Чумацького Шляху.
Астрономи з'ясували, що структура локального Всесвіту напрочуд плоска, і ця особливість може врятувати нашу галактику Чумацький Шлях від зіткнення з безліччю інших масивних сусідніх галактик. Але зіткнення з однією галактикою, схоже, уникнути не вийде. Уже давно астрономи знають, що сусідня велика галактика Андромеди наближається до Чумацького Шляху, що має призвести до, ймовірно, неминучого зіткнення. Але водночас інші великі сусідні галактики віддаляються від Чумацького Шляху. Вчені вважають, що рішення цієї загадки полягає в тому, що великий плоский шар темної матерії притягує ці галактики в глибокий космос. Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy, пише Live Science.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Космічна загадка: що не так із галактикою Андромеди?
Рух галактик у Всесвіті, що розширюється, відомий, як потік Габбла. Він описується законом Габбла, названим на честь астронома Едвіна Габбла, який відкрив розширення Всесвіту в 1920-х роках. Цей закон свідчить, що галактики віддаляються від Землі зі швидкістю, пропорційною їхній відстані. Що далі розташована галактика від нас, то швидше віддаляється.
У той час як більшість великих сусідніх галактик віддаляються від Чумацького Шляху, галактика Андромеди, розташована на відстані 2,5 млн світлових років, навпаки, наближається до нас зі швидкістю 110 кілометрів на секунду.
Цікаво, що ці галактики, які віддаляються, схоже, чинять опір величезному гравітаційному тяжінню нашої Місцевої групи, до якої входять Чумацький Шлях, галактика Андромеди, галактика Трикутник і десятки менших галактик.
Ця загадка існує вже понад 50 років. У середині минулого століття астрономи виявили свідчення існування темної матерії навколо галактики Андромеди і Чумацького Шляху. Вони підрахували, що для того, щоб повернути назад розширення простору, цим двом галактикам знадобилася б сумарна маса, що набагато перевищує масу всіх їхніх зірок разом узятих.
Виявилося, що значна частина маси Чумацького Шляху й Андромеди міститься в гало з темної матерії, які оточують кожну галактику і сприяють їхньому швидкому зближенню. Але це тяжіння не впливає на сусідні галактики за межами Місцевої групи.
Автори дослідження кажуть, що галактики, розташовані ближче, ніж 8 мільйонів світлових років, віддаляються від нас повільніше, ніж передбачає закон Габбла, тоді як галактики, розташовані далі, віддаляються швидше, ніж передбачалося.
Розв'язання космічної загадки: темна матерія і порожнечі
Щоб з'ясувати причину, вчені створили моделювання локального Всесвіту. Вони вивчили взаємодію між темною матерією, Місцевою групою і віддаленими галактиками, які перебувають за її межами на відстані близько 32 мільйонів світлових років.
Вчені моделювали еволюцію локального Всесвіту і відтворили певні важливі характеристики, спостережувані в сусідніх галактиках, включно з масою, положенням і швидкістю Андромеди і Чумацького Шляху, а також положенням і швидкістю 31 галактики за межами Місцевої групи.
З'ясувалося, що маса, яка перебуває одразу за межами Місцевої групи, включно з як темною, так і звичайною матерією, розподілена у вигляді великого плоского шару, який тягнеться я на десятки мільйонів світлових років.
Оскільки сусідні галактики занурені в цей шар темної матерії, будь-яке гравітаційне тяжіння Місцевої групи врівноважується гравітаційним тяжінням більш віддаленої маси в цьому шарі, притягаючи галактики в глибокий космос подалі від Чумацького Шляху. Плоский розподіл навколишньої темної матерії притягує віддаляє галактики від нас таким чином, що це компенсує тяжіння Чумацького Шляху й Андромеди, кажуть учені.
Також астрономи з'ясували, що в областях вище і нижче шару темної матерії немає галактик. Подібні порожнечі є звичайним явищем у Всесвіті. Розташування пустот має вирішальне значення. У цих областях із низькою густиною будь-які наявні структури спрямовуватимуться в бік Місцевої групи. Тому ми не бачимо жодних інших об'єктів, які наближаються до Чумацького Шляху, як це робить галактика Андромеди, тому що там просто немає галактик, які могли б це зробити.
Загалом моделювання точно відтворило розподіл прилеглих галактик і порожнеч, тим самим учені узгодили експериментальні результати з астрономічними спостереженнями.
Як уже писав Фокус, на Землю прилетів чорний камінь із Марса. У ньому знайшли те, чого не існує на Червоній планеті.