Новое исследование объясняет, почему галактики-спутники выстраиваются вокруг Млечного Пути

Есть что-то странное в карликовых галактиках вокруг Млечного Пути. Эти меньшие галактики вращаются вокруг нашей собственной, но многие из их орбит совпадают с тем, что астрономы называют обширной полярной структурой: плоскостью в форме блина, которая пересекает нашу собственную галактику. Из десятков известных спутников в свите Млечного Пути около половины, может быть, даже больше, принадлежат этой структуре, усеивающей плоскость, как изюм в блине. Более того, этот блин вращается вокруг Млечного Пути в одном и том же направлении.

Это выравнивание озадачивало астрономов с тех пор, как первые намеки на него появились в 1970-х годах. Космологическое моделирование, как правило, не предсказывает этот эффект. Некоторые исследователи даже задавались вопросом, связана ли проблема с нашим пониманием темной материи или самой гравитации.

В статье, опубликованной в препринте Astronomy preprint arXiv, Николас Гаравито Камарго (Университет Аризоны) и его коллеги предполагают, что основное внимание следует уделить самой большой из всех маленьких рыб: Большому Магелланову облаку (LMC).

LMC — массивный карлик, масса которого составляет по меньшей мере десятую часть массы Млечного Пути. Он впервые вращается вокруг нашей галактики по траектории, совпадающей с обширной полярной структурой, и, возможно, привел с собой полдюжины меньших галактик. Это не может быть совпадением, верно? Астрономы тоже так думали, и некоторые предположили, что LMC каким-то образом вдохновил загадочную полярную структуру.

Короче говоря, карликовая галактика бросает свой вес, воздействуя на Млечный Путь, его ореол темной материи и его спутники, и все это с помощью простой силы тяжести. Карлик не только притягивает на своей орбите другие галактики-спутники, находящиеся впереди него, но и втягивает в кильватер вещество, находящееся позади него. Кроме того, исследователи поняли, что им нужно будет объяснить свое собственное место в галактике.

Когда он падает, LMC сдвинул Млечный Путь с центра. Однако наша галактика огромна, и смещению центра масс потребовалось время, чтобы переместиться наружу. В то время как внутренние области галактики и ее гало уже вращаются вокруг нового центра масс, внешние области еще не получили уведомление. Итак, с нашего насеста во внутренней галактике мы видим, как вращаются внешние области.

“Мы на самом деле находимся в движущейся машине, когда думали, что просто сидим на месте”, — объясняет соавтор Гуртина Бесла (Университет Аризоны). “Вы видите, как все эти вещи движутся мимо вас, и вам кажется, что они движутся с некоторой скоростью, но на самом деле мы движемся вместе с ними, и на самом деле они движутся немного медленнее”. В действительности, когда мы видим, как галактики — спутники движутся вместе согласованно, некоторые из них являются просто эффектом нашего собственного движения-чем-то, что мы раньше не рассматривали.

Гаравито Камарго, Бесла и коллеги объединили все эти эффекты в симуляции столкновения LMC с Млечным Путем, подтвердив, что непогрешимость LMC способна изменять орбиты многочисленных объектов вокруг Млечного Пути.

Однако даже если взять все эти эффекты вместе, они все равно не смогут полностью объяснить странное расположение спутников Млечного Пути. С другой стороны, им это и не нужно: в конце концов, космологические симуляции действительно создают плоскости спутников, просто не такие организованные, как вокруг Млечного Пути.

“Идея заключается в том, что после коррекции всех этих эффектов оставшаяся плоскость может лучше соответствовать структурам, предсказанным при космологическом моделировании”, — говорит Гаравито Камарго. “Все это вместе может создать нечто странное и статистически более невероятное, чем то, что вы могли бы найти в общей космологической симуляции”.

“Новая работа предлагает свежий подход, и это очень тщательное и убедительное исследование, которое, естественно, очень взволновало меня и других, работающих над этим вопросом”, — говорит Марсель Павловски (Потсдамский институт астрофизики имени Лейбница), который не участвовал в новом исследовании. Однако он утверждает, что еще предстоит проделать большую работу, чтобы понять происхождение этой структуры.

Автор записи
. Top.Mail.Ru