Астрономы наконец приблизились к разгадке загадочного поведения карликовых галактик, вращающихся вокруг таких гигантов, как Млечный Путь и Андромеда. Новое исследование предполагает, что их загадочная упорядоченность в космосе может объясняться структурами в ранней Вселенной, получившими метафорические названия — молнии (zippers) и вихри (twisters).
Каждая крупная галактика имеет несколько десятков спутников — меньших, тусклых карликовых скоплений. С 1970-х годов ученые заметили, что эти спутники выстраиваются в плоскости, а не случайным образом. Например, 11 самых ярких спутников Млечного Пути находятся в одной плоскости, а вокруг галактики Андромеда наблюдается даже целая структура, получившая название Великая плоскость Андромеды.
Это наблюдение долгое время ставило под сомнение существующие модели образования галактик. Ведь по всем расчетам, основанным на моделях темной материи, карликовые галактики должны располагаться хаотично. Темная материя, невидимая и не взаимодействующая со светом, составляет большую часть массы во Вселенной и определяет формирование галактик. Поэтому для понимания ее поведения ученым приходится полагаться на сложные компьютерные симуляции.
Группа исследователей под руководством Янви Мадхани из университета Джонса Хопкинса решила пересмотреть подход. Вместо того, чтобы использовать упрощенные предположения, они провели высокоточные симуляции формирования 12 галактик, подобных Млечному Пути, с особым вниманием к поведению газа и темной материи.
В ходе моделирования выяснилось, что ключ к упорядоченному расположению карликовых галактик — это филаменты газа и темной материи, нитевидные структуры, которые подают вещество в галактики, словно космическая пуповина. Именно вдоль этих филаментов — в структуре, напоминающей молнии и скрученные потоки — и формируются и движутся карликовые галактики.
Эти потоки не просто приносят вещество, но и определяют траектории движения галактик, выстраивая их в плоскости, которые мы и наблюдаем сегодня. Ранее модели не учитывали такую детальную динамику газа, что и объясняет расхождение с реальностью.
Таким образом, загадка карликовых спутников, похоже, близка к разгадке. Исследование не только согласует наблюдения с теориями, но и проливает свет на то, как работает темная материя, и как формировалась структура Вселенной спустя миллиарды лет после Большого взрыва.
Ранее Наука Mail рассказывала, что уравнение Шредингера позволило оценить массу темной материи.
