Темная материя замедляет вращение полосы Млечного Пути

Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL) и Оксфордского университета, вращение полосы галактики Млечного Пути, состоящей из миллиардов звезд скопления, замедлилось примерно на четверть с момента ее образования.

В течение 30 лет астрофизики предсказывали такое замедление, но такое замедление было измерено впервые.

Исследователи говорят, что это дает новое понимание природы темной материи, которая действует как противовес, замедляющий вращение.

В исследовании, опубликованном в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического обществаИсследователи проанализировали наблюдения космического телескопа Gaia большой группы звезды, ток Геркулеса, который находится в гармонии с лентой, то есть он вращается вокруг галактики с той же скоростью, что и лента.

Эти звезды гравитационно захвачены спиннингом. То же самое происходит с троянским и греческим астероидами Юпитера, которые вращаются вокруг лагранжевых точек Юпитера (впереди и позади Юпитера). Если бы вращение ленты замедлилось, можно было бы ожидать, что эти звезды переместятся дальше в галактику, сохраняя период своей орбиты идентичным циклу вращения ленты.

Исследователи обнаружили, что звезды в потоке несут химический отпечаток — они богаче более тяжелыми элементами (называемыми в астрономии металлами), доказав, что они отошли от центра Галактики, где звезды и звездообразующие газы примерно в 10 раз богаче в минералах, чем во внешней галактике.

Используя эти данные, команда пришла к выводу, что полоса состоит из миллиардов звезд и триллионов звезд. солнечные массыЕго вращение замедлилось как минимум на 24% с момента его создания.

Соавтор доктор Ральф Шёнрих (UCL Physics & Astronomy) сказал: «Астрофизики давно подозревали, что веретено в центре нашей галактики замедляется, но мы нашли первые доказательства того, что это происходит.

«Противовесом, замедляющим это вращение, должна быть темная материя. До сих пор мы могли сделать вывод о темной материи только путем картирования гравитационных потенциалов галактик и вычитания вклада из видимой материи».

«Наше исследование обеспечивает новый вид измерения темной материи — не для ее гравитационной энергии, а для ее инертной массы (динамического отклика), которая замедляет вращение стержня».

Соавтор, кандидат технических наук. Студент Римбе Чиба из Оксфордского университета сказал: «Наше открытие предлагает захватывающий взгляд на ограничивающую природу темной материи, поскольку различные модели изменят это инерционное напряжение на галактической ленте.

«Наше открытие также представляет серьезную проблему для альтернативных теорий гравитации — поскольку в них отсутствует темная материя в короне, они предсказывают отсутствие полос или очень небольшой гистерезис».

Считается, что Млечный Путь, как и другие галактики, заключен в «ореол» темной материи, выходящий за пределы его видимого края.

Темная материя невидима, и ее природа неизвестна, но ее существование предполагается. галактики Он ведет себя так, как будто покрыт массой намного большей, чем мы можем видеть. Считается, что во Вселенной примерно в пять раз больше темной материи, чем нормальной и видимой материи.

Альтернативные теории гравитации, такие как модифицированная ньютоновская динамика, отвергают эту идею. темная материяВместо этого он пытается объяснить противоречия путем модификации общей теории относительности Эйнштейна.

Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой, с толстой полосой звезд в центре и спиральными рукавами, выходящими за пределы диска через диск. Полоса вращается в том же направлении, что и галактика.