Движение звезд в карликовых галактиках объяснили без темной материи

Исследование может повлиять на большинство наших знаний о содержании темной материи в карликовых галактиках.

С 70-х годов астрономы убеждены, что темная материя является основной составляющей Вселенной. Американский астроном Вера Рубин первой осознала необходимость «темноты» для объяснения высокоскоростного вращающегося газа на краю галактических дисков, а голландский астроном Альберт Босма указал на ее присутствие на гораздо большем расстоянии от диска в галактических ореолах. Позже, в 80-х годах, американский астроном Марк Ааронсон обнаружил аналогичный эффект в пределах мельчайших галактик, окружающих Млечный Путь.

С тех пор было обнаружено несколько новых карликовых галактик, и изучено движение их звезд, которое, как оказалось, слишком быстрое и не может регулироваться только гравитационной силой видимой массы. Предполагая, что карликовые галактики находятся в равновесии, космологи нашли объяснение в гравитации темной материи. Они подсчитали, что наименьшие из них могут содержать в тысячу раз больше таинственной субстанции, чем нормального вещества. Это также предполагало, что гравитационные силы Млечного Пути относительно ничтожны.

Недостаточно изученная альтернатива: гравитация Млечного Пути

Самые маленькие карликовые галактики содержат лишь несколько тысяч звезд и настолько слабы, что их нельзя наблюдать за пределами ореола Млечного Пути. Анализируя их динамические свойства, французко-китайская команда астрономов из Парижской обсерватории (Франция), Национальной астрономической обсерватории Китая и CNRS обнаружила исключительно сильную связь между предполагаемым содержанием темной материи в большинстве карликовых галактик и силой притяжения Млечного Пути. Подразумевается, что гравитация нашей Галактики управляет звездными потоками в этих карликовых системах и темная материя не оказывает на них влияния. Команда астрономов также показала, что корреляция не зависит от звездной массы. Чем можно объяснить такой результат?

Новый сценарий

Млечный Путь действительно может влиять на движение звезд в карликовых галактиках через гравитацию. Астрономы показали, что, если они впервые встречаются с гало нашей Галактики, они могут быть выведены из равновесия, и их звездные потоки  будут полностью регулироваться гравитационными силами Млечного Пути без необходимости присутствия в них темной материи.

Новый сценарий полностью объясняет исключительно сильную корреляцию между предполагаемой невидимой массой в карликовых галактиках и гравитационным ускорением Млечного Пути. В течение последних миллиардов лет несколько небольших галактик, которые были богаты холодным газом, приблизились к гало нашей Галактики, содержащее очень горячий газ при температурах более одного миллиона градусов. Встреча лишила карликовых спутников холодного газа, дестабилизировав движение звезд.

Это означает, что карликовые галактики небыли уравновешены, когда они достигли окрестностей Млечного Пути, взявшего под контроль движение их населения. Астрономы показали, что, зная расстояние от карликовой галактики до Млечного Пути, а также их радиусы, можно точно предсказать движения звезд в них, которые измеряются дисперсией скорости вдоль прямой видимости.

Изменение парадигмы темной материи в карликовых галактиках

Исследование способно повлиять на большинство наших знаний о содержании темной материи в карликовых галактиках, поскольку оно может быть распространено на те, что находятся в окрестности галактики Андромеды. «Несмотря на то, что результаты не подтверждают отсутствие темной материи в карликовых галактиках, теперь нет оснований для дальнейшего бездоказательного предположения о ее присутствии в них», – заключил Франсуа Хаммер, астроном Парижской обсерватории и первый автор исследования, представленного в журнале Astrophysical Journal.

Арина Васильева
редактор-переводчик
Читайте и распечатывайте последние новости астрономии, космоса и космонавтики на сайте https://in-space.ru
Наверх