Трудно е да се определи формата на нашата галактика. Толкова е трудно, че едва през миналия век научихме, че Млечният път е само една галактика сред милиарди други. Затова не е изненадващо, че въпреки всичките ни съвременни телескопи и космически апарати все още картографираме формата на нашата галактика. И едно от най-интересните открития е, че Млечният път е изкривен. Едно от обясненията за това е, че нашата галактика е претърпяла сблъсъци, но ново изследване твърди, че причината за това е тъмната материя.
Първото доказателство, че Млечният път не е чисто плосък диск, дойде от космическия апарат "Гая". той е картографирал позициите и движенията на повече от милиард звезди и от това имаме известна представа за външната структура на нашата галактика. От една страна, изглежда, че Млечният път се простира навън повече, отколкото сме смятали, а ръбът му изглежда има вълнообразна структура. По-нататъшният анализ показва и изкривяване на външния край на галактичния диск. Общоприетото мнение е, че те са причинени от древни галактични сблъсъци, като например сблъсъка с галактиката джудже Стрелец преди около 6 милиарда години. Новото изследване твърди, че изкривените галактики като нашата са причинени от наклонено хало от тъмна материя.
Галактиката ESO 510-G13 има ясно изразена изкривена форма. Кредит: НАСА и Екипът по наследството на Хъбъл (STScI/AURA)
Знаем, че повечето галактики, включително и нашата, са заобиколени от масивен ореол от тъмна материя. По-голямата част от масата на една галактика се съдържа в това хало, така че ореолът може да повлияе на структурата на галактиките с течение на времето. Ако ореолът е наклонен спрямо равнината на галактиката, гравитационното въздействие на ореола може да изкриви галактичния диск. Въпросът е дали това е достатъчно значимо или често срещано, за да причини структурата, която виждаме в Млечния път.
Авторите започват с разглеждане на данните от симулациите на IllustrisTNG, проведени в рамките на TNG50. Това са суперкомпютърни симулации на галактическата еволюция, които включват космологичната еволюция и тъмната материя, както и подробни магнитохидродинамични взаимодействия. На базата на тези данни авторите показват, че вътрешната област на ореола от тъмна материя може да бъде значително наклонена спрямо галактичната равнина и че това може да бъде причинено както от галактични сблъсъци, така и от близки разминавания между галактиките. Ориентацията на ореолите може да се запази в продължение на милиарди години, което е достатъчно дълго, за да предизвика изкривяване на галактиката.
Симулирана е еволюцията на изкривена галактика. Кредит: Han, et al.
След това екипът разглежда архетипна галактика в рамките на симулацията TNG50, която е с размери и възраст, подобни на тези на Млечния път, включително изкривено хало тъмна материя. Въз основа на симулирана еволюция от 6 милиарда години, крайният резултат показа забележими прилики между наблюдавания Млечен път и моделната галактика.
Астрономите са наблюдавали и други галактики с изкривена равнина и има някои доказателства, че до половината от спиралните галактики във Вселената са изкривени в някаква степен. Това предполага влиянието на дългосрочни и обичайни гравитационни взаимодействия между галактиката и нейния изкривен ореол. Разбира се, това е само едно изследване, така че ще са необходими допълнителни наблюдения и симулации, за да се разберат подробностите за това как еволюират много галактики като Млечния път.
Справка:
Han, Jiwon Jesse, et al. “Tilted Dark Halos are Common, Long-Lived, and can Warp Galactic Disks.” arXiv preprint arXiv:2309.07208 (2023).
Poggio, Eloisa, et al. “Evidence of a dynamically evolving Galactic warp.” Nature Astronomy 4.6 (2020): 590-596.
Източник: The Milky Way's Disk is Warped. Is That Because our Dark Matter Halo is Tilted?, Brian Koberlein, Universe Today
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари