Сгусток темной материи мог привести к искривлению диска Млечного пути

Новое исследование предлагает любопытную гипотезу происхождения искривления диска нашей галактики. Предполагается, что за него ответственно гало из темной материи, которое окутывает Млечный путь. По мнению исследователей из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики, это может объяснить наблюдаемые особенности строения нашей галактики, а также ответить на некоторые вопросы об эволюции.

Находясь внутри галактики, трудно описывать процессы, которые видны со стороны в других галактиках. С помощью космического телескопа Gaia это отчасти удалось сделать. Обсерватория с высокой точностью измеряет положение и скорость звезд в Млечном пути, что позволило на собранном колоссальном массиве данных понять форму некоторых образований, их историю и протекающие процессы. Так было выявлено искривление галактического диска. Однако причина этого неизвестна.

Первоначально это объяснялось возможным взаимодействием с другой галактикой. Но если углубляться в эту гипотезу, то она не может объяснить все наблюдаемые эффекты. Более того, позднее выяснилось, что и звездное гало, состоящее из шаровых скоплений и отдельных звезд, в которое как бы погружен диск галактики, имеет схожее отклонение.

Это навело исследователей на мысль о том, что и диск, и гало подверглись воздействию уже незаметного гало — из темной материи. В такие сгустки погружены почти все галактики. Темную материю невозможно увидеть, но как раз гравитационно она способна себя проявлять.

Авторы исследования создали модель, в котором темное гало было наклонено на 25 градусов по отношению к диску Млечного пути, и рассчитали траектории видимых объектов, таких как звезд, на дистанции в 5 миллиардов лет. Модель показала, что при таких параметрах возникает наблюдаемое искривление диска. Причем это не отменяет того, что в прошлом Млечный путь мог взаимодействовать с другой галактикой, но отклонению диска способствовала не масса этой галактики, а возникшая из-за взаимодействия деформация гало темной материи.

Модели также показали, что скорее всего в прошлом деформация диска Млечного пути была более существенной. Но гало темной материи относительно быстро восстанавливает свою форму после внешнего воздействия, уменьшая и изгиб диска. В другом моделировании темному гало потребовалось около 5 миллиардов лет, чтобы наклон уменьшился с 50 до 20 градусов.