На основе 18-летних наблюдений за карликовой галактикой Дракон, расположенной на расстоянии около 250 000 световых лет от Земли, проведенных с помощью космического телескопа «Хаббл», ученым удалось создать самую точную на сегодняшний день трехмерную карту движения звезд внутри этой небольшой галактики. Усовершенствованные измерения помогают «пролить свет» на свойства, поведение и распределение темной материи. Темная материя — […]
Запись Хаббл помог отследить распределение темной материи в карликовой галактике Дракон впервые опубликована на сайте Про технологии.
На основе 18-летних наблюдений за карликовой галактикой Дракон, расположенной на расстоянии около 250 000 световых лет от Земли, проведенных с помощью космического телескопа «Хаббл», ученым удалось создать самую точную на сегодняшний день трехмерную карту движения звезд внутри этой небольшой галактики.
Усовершенствованные измерения помогают «пролить свет» на свойства, поведение и распределение темной материи. Темная материя — одна из величайших загадок современной астрофизики, и считается, что она составляет большую часть массы галактик.
Темная материя — это материя, которая не видна нам, потому что не взаимодействует с электромагнитным излучением. Она составляет около 85 % от общего количества материи во Вселенной. Именно кривые вращения галактик, которые показывают, что звезды на краях движутся быстрее, чем ожидалось, и указывают на большую массу, чем мы видим, позволяют предположить наличие темной материи.
Для нашего нынешнего понимания космоса эта темная материя, похоже, вместе с водородом образует настоящую сеть нитей, называемую космической паутиной, в узлах которой сцепляются галактики. Эффекты ее гравитационного взаимодействия с остальной материей — единственный доступный нам на сегодняшний день способ составить ее карту.
Компьютерное моделирование предполагает, что темная материя должна скапливаться в центре галактик, образуя «вершинные» структуры. Однако предыдущие наблюдения показали более равномерное распределение внутри галактик, между гало и центром, что создает несоответствие между теоретическими моделями и данными наблюдений. Это несоответствие побудило ученых искать более точные методы изучения распределения.
Исследовательская группа под руководством Эдуардо Витраля из Научного института космического телескопа (STScI) в Балтиморе использовала инновационную методику для анализа движения звезд в карликовой галактике Дракон.
Эта галактика была выбрана по нескольким причинам. Во-первых, она имеет высокое содержание темной материи, поскольку известно, что карликовые галактики имеют более высокую долю темной материи, чем другие типы галактик. Кроме того, это сфероидальная карликовая галактика, а ее относительно простая форма облегчает моделирование и анализ звездных движений. Наконец, она является спутником Млечного Пути, а значит, дает возможность изучать взаимодействия и с нашей Галактикой.
Команда проанализировала данные телескопа «Хаббл» за период почти в два десятилетия — с 2004 по 2022 год. Такой длинный временной ряд наблюдений очень важен для точного измерения движения звезд.
Объединив измерения лучевой скорости, то есть скорости вдоль луча зрения, с собственными движениями звезд, а значит, и с их движениями в плоскости неба, астрономы получили беспрецедентное трехмерное представление о галактической динамике.
Достигнутая точность необычайно высока: она эквивалентна измерению годового смещения, чуть меньшего, чем ширина мяча для гольфа, видимого на Луне с Земли.
Полученные результаты свидетельствуют в пользу того, что распределение темной материи больше похоже на перемычку, что согласуется с космологическими предсказаниями. Таким образом, исследование представляет собой важный шаг вперед в нашем понимании темной материи и формирования галактик.
Тем более что методология, разработанная для карликовой галактики Дракона, в будущем может быть применена и к другим галактикам, открывая новые перспективы для исследований. Команда уже анализирует наблюдения Хаббла за карликовой галактикой в созвездии Скульптор и галактикой Ursa Minor.
Кроме того, европейский космический телескоп «Евклид», который начнет свое наблюдение 14 февраля 2024 года, и будущий аппарат НАСА «Нэнси Грейс Роман» обещают раскрыть новые подробности о свойствах темной материи в нескольких галактиках, благодаря их способности наблюдать большие участки неба.
С исследованием, принятым к публикации в журнале The Astrophysical Journal, можно ознакомиться здесь.
Запись Хаббл помог отследить распределение темной материи в карликовой галактике Дракон впервые опубликована на сайте Про технологии.