Карта на ореола на Млечния път разкрива океана с тъмна материя


Астрономите наблюдават далечни звезди в припадъкореолзаобикалящи нашитемлечен пътгалактика и сега са създали карта на ореола, първата по рода си на тези най -отдалечени части на нашата галактика. Тези нови наблюдения, астрономитеказахпрез април 2021 г. покажете какГолям магеланов облак- една от спътниковите галактики на Млечния път - е създала вълна, подобна на кораб, плаващ през спокойни води, докато пътува през ореола на Млечния път. Събуждането се показва като отделен ярък път на звезди на картата, казвайки ни, чеМагеланови облацивсе още пътуват на първата си орбита около галактиката Млечен път. И самото събуждане може да се състои оттъмна материя, влачейки звездите заедно със себе си!

Откритието бешепубликуваниврецензиранвестникПриродатана 21 април.


Има много интересни неща за галактическите ореоли. Те са слаби и трудни за наблюдение, простират се на големи разстояния от своите галактики и - освен няколко звезди, газ и прах - се смята, че съдържат голямо количество тъмна материя. Тъмната материя се нарича „тъмна“ не само защото знаем малко за нея, но и защото тя не ни разкрива съществуването си чрез светлина, а само чрез гравитационно взаимодействие с друга материя. Видеото по -горе илюстрира колко далеч от главния диск на нашата галактика се простира ореолът, както и пътят - следата - на Големия магеланов облак, който преминава през него.

Овална, изпълнена с вихрено сини цветове, с хоризонтална ивица и изпъкналост от звезди и две малки неправилни галактики, всички маркирани.

Новата карта на ореола на Млечния път (синя елипсовидна област) с диска на галактиката Млечен път, гледана отстрани, и със сателитната галактикаГолям магеланов облакв долния десен ъгъл (малката също е там). Интересното в това изображение са светлите области в ореола: долната образува отделна пътека - събуждане - зад Големия магеланов облак. Най -горната е област с повече звезди в северното полукълбо на ореола. И двете тези ореолни аномалии за първи път бяха предсказани от компютърни модели и сега бяха потвърдени наблюдателно. Изображение чрез NASA/ ESA/JPL-Caltech/ Conroy et al.

Ако тъмната материя наистина съставлява по -голямата част от ореола - и всички различни теории за природата на тъмната материя са съгласни с това - галактика, пътуваща през ореола, също ще остави следа в тъмната материя, не само звездите. КатоИзявление на НАСА/JPLго описа:

Смята се, че събуждането, наблюдавано в новата звездна карта, е очертанието на това събуждане от тъмна материя; звездите са като листа на повърхността на този невидим океан, позицията им се променя с тъмната материя.




Вътрешните области на ореола на Млечния път вече са подробно изследвани, но това е първият път, когато астрономите успяват по подобен начин да картографират външните области на ореола, включително следата, на разстояние от 200 000 до 325 000светлинни годиниот центъра на нашата галактика. (За сравнение, видимият диск на галактиката Млечен път, с който сме по -запознати, има диаметър около 100 000 светлинни години, така че това наистина е много далеч).

Тъй като ореолът е толкова слаб, как да го наблюдавате? Въпреки че звездите са изключително оскъдни в ореола, все още има такива. Изследователите измерват 1301 звезди, разположени на огромните разстояния на ореола, използвайки данни от Европейската космическа агенцияМисия Гаяи инфрачервения изследовател на НАСА за близки до Земята обекти с широко полеНЕЗАВИСИМО, който също даде име на кометата на 2020 г.). Но точното определяне на разстоянията им беше една от големите препятствия. Затова те избраха само определен вид червени гигантски звезди, класифицирани катоK гигантивзвездна класификационна схема. NEOWISE може ефективно да открие тези звезди винфрачервенчаст отелектромагнитен спектър, което помогна на екипа да намери своите точни разстояния в ореола и да създаде картата.

Част от екипа зад това изследване беше предсказал как тъмната материя в ореола на Млечния пътТрябваизглежда, като използвате компютърни модели. Така че, когато данните от наблюденията показаха събуждане зад Големия Магеланов облак и друг регион със звезди с по -висока плътност в северната част на ореола, това не беше изненадващо.

Член на екипаГуртина Беслав Стюардската обсерватория на университета в Аризона каза:


Това, което е чисто теоретично предсказание, сега е потвърдено от данни от наблюденията, предоставяйки убедителен аргумент за съществуването на тъмна материя.

Водещ авторЧарли Конрой, професор в Харвардския университет, описва как можем да научим повече за тъмната материя, например за това от какво се състои, чрез комбиниране на модели и данни:

Можете да си представите, че събуждането зад лодка ще бъде различно, ако лодката плава през вода или през мед. В този случай свойствата на събуждането се определят от това коя теория на тъмната материя прилагаме.

Усмихнат млад мъж с очила и брада пред зеленината.

Чарли Конройе професор в Харвардския университет и водещ изследовател на откриването на събуждане в ореола на Млечния път, създадено от Големия Магеланов облак, докато обикаля около Млечния път. Изображение чрезХарвардския университет.


Никола Гаравито-Камарго, съавтор на изследването в Университета на Аризона, обясни как това изследване се прилага и за други галактики:

Млечният път е единствената галактика, в която можем да разрешим звездите и ореола до това ниво на детайлност, така че това е нашата най -важна „естествена лаборатория“, в която можем да изучаваме как работят галактиките като цяло. Смятаме, че това, което наблюдаваме тук, вероятно се отнася за подобни галактики в цялата Вселена.

Големият Магеланов облак е малка галактика, въртяща се около Млечния път, на около 160 000 светлинни години от нас. Той и неговият по -малък спътник, Малкият Магеланов облак (често съкратено съответно LMC и SMC), са ясно видими с невъоръжено око от Южното полукълбо, където приличат точно на съименника си: като любопитни неподвижни облаци. LMC есе предвижда да се сблъскатс Млечния път в далечното бъдеще и по същество този сблъсък вече е започнал, ако вземете предвид ореола като част от нашата галактика.

В крайна сметка: Астрономите са създали карта на ореола на нашата галактика Млечен път - нейните далечни външни области - показваща как Големият Магеланов облак е създал събуждане по изминатия си път, доказателство, че сателитната джудже галактика е само на първата си орбита около Млечния път. Картата предоставя начин да научите повече за природата на тъмната материя, за която се смята, че съставя голяма част от галактическия ореол.

Източник: Динамичен отговор на небето на галактическия ореол на Големия Магеланов облак

През Университета на Аризона

Чрез НАСА/JPL