Разгадка темной материи в Млечном Пути

Астрономы из Чикагского университета (США) приблизились к пониманию свойств темной материи благодаря изучению звездных потоков, обращающихся вокруг Млечного Пути. Статья принята к публикации в журнале Astrophysical Journal, препринт опубликован на сайте arXiv.org.

Звездные потоки — это скопления звезд, которые вращаются вокруг центра галактики. Считается, что за положение этих потоков отвечает темная материя. Звездные потоки Млечного Пути могут, к тому же, рассказать об истории образования нашей галактики. Они представляют собой останки соседних мелких галактик и кластеров звезд, поглощенных Млечным Путем.

Группа астрономов из разных стран организовала программу исследования двенадцати звездных потоков Млечного Пути — Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5). Целью программы является определение свойств звездных потоков. Ученые измерили скорость звездных потоков с помощью Англо-австралийского телескопа (ААТ) — четырехметрового телескопа в Австралии. С помощью эффекта Доплера, в ходе которого происходит смещение света по длинам волн, астрономы определили, как быстро двигаются отдельные звезды потоков.

Измеренные свойства звездных потоков позволяют предположить, что они окружены темной материей. Для исследования очень полезными оказались также данные с космического телескопа Gaia. Этот телескоп составляет карту звезд нашей галактики, предоставляет сведения об их расположении и скорости движения.

«Представьте себе рождественскую елку. Ночью мы видим гирлянду, но не саму елку. Но по положению гирлянды можно догадаться о существовании елки. Аналогичная ситуация со звездными потоками. По их орбитам можно предположить о существовании темной материи», — пояснил профессор Герайнт Льюис из Сиднейского университета, соавтор статьи.

Астрономам также удалось определить химический состав звезд в потоках. Благодаря этому можно получить сведения о том, когда они появились. На основе того, что ранее объекты, которыми были звезды в потоках, были поглощены Млечным Путем, можно сделать выводы об истории нашей галактики. Например, о том, как она вообще появилась из ничего после Большого Взрыва.