Среда, 01 апреля 2020 16:21

АСТРОНОМЫ НАШЛИ КРАЙ НАШЕЙ ГАЛАКТИКИ

Основываясь на данных космического телескопа Gaia ученые определили диаметр гало темной материи - сферической области, на которую распространяется гравитационное поле Млечного Пути. Это первое измерение размеров нашей Галактики. Результаты исследования переданы для публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а также размещены в библиотеке препринтов arXiv.org.

Астрономы успешно наблюдают за другими галактиками, но, находясь внутри галактики Млечный Путь, они не могут сфотографировать нашу собственную. Поэтому оценка размеров нашей Галактики обычно основывается на измерении расстояния до самых удаленных объектов на ее окраине.

Однако, такая оценка дает только границы галактического диска, имеющего диаметр около 260 000 световых лет. Но, также как границы Солнечной системы распространяются значительно дальше пояс Койпера, включая всю область гравитационного влияния Солнца, так и границы Галактики распространяются значительно дальше видимой области галактического диска.

Как показали расчеты, основанные на данных картирования космического телескопа Gaia, невидимое гало темной материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрельца А*, простирается на расстояние 950 000 световых лет от нее.

Космический телескоп Gaia Европейского космического агентства (ESA) уже седьмой год тщательно фиксирует положение всех движущихся объектов нашей Галактики, их лучевые скорости и изменение расстояний между звездами. Задача проекта Gaia - построить точную 3D-карту Млечного Пути, но для этого важно знать его размеры.

Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады объединили свои усилия, чтобы определить расстояние до внешних границ гало темной материи. Они исходили из того, что звезды на внешних краях галактического диска движутся намного быстрее, чем они должны, если основываться на гравитационном влиянии только видимой материи. Дополнительное гравитационное воздействие они интерпретировали как исходящее от темной материи внешнего гало.

Ученые провели моделирование с высоким разрешением ореолов темной материи галактик с массой Млечного пути, как в отдельности, так и в составе Местной группы - небольшой группы галактик диаметром около 9,8 миллионов световых лет, в которую входят Млечный путь, галактика Андромеды (M31), галактика Треугольника (М33) и несколько десятков мелких галактик.

Используя данные радиальных скоростей - орбитальных скоростей объектов, движущихся вокруг центра Галактики на различных расстояниях, и плотности, авторы определили границу, за пределами которой радиальная скорость таких объектов, как карликовые галактики, заметно падает. Радиальное расстояние до этой границы составило около 292 килопарсек, или 950 000 световых лет, а общий размер Млечного Пути, или его диаметр - 1,9 миллиона световых лет.

Полученные результаты являются первым измерением внешних размеров нашей Галактики, они еще будут уточняться, но уже сейчас, по мнению авторов, их можно использовать в качестве граничных параметров во многих исследованиях и теоретических построениях.

"Во многих анализах гало Млечного Пути, его внешняя граница, является фундаментальным ограничением. Часто ученые руководствуются субъективным выбором, но предпочтительнее определить внешний край физически. Мы связали границу распределения темной материи с наблюдаемым звездным гало и популяцией карликовых галактик", - пишут авторы статьи.

"Мы надеемся, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение границ Млечного Пути и близлежащих галактик", - отмечают ученые.

Источник:

РИА Новости, Москва, 24 марта 2020