Наша галактика плавает внутри «блина» из темной материи — астрономы

Новое исследование показало, что наша галактика Млечный Путь не просто дрейфует в космическом вакууме, а вписана в обширную плоскую структуру темной материи. Структура, напоминающая по форме блин или лист, простирается примерно на 10 мегапарсек от нас и определяет движение ближайших галактик, пишет Science Alert.

Ученые обнаружили, что динамика Местной группы галактик, куда входят Млечный Путь, Андромеда и их соседи, не соответствует стандартным космологическим моделям — если предположить, что темная материя распределена случайно или сферически. Модели дают совпадение с наблюдениями только при условии, что масса сконцентрирована в плоскости, причем плотность этой плоскости увеличивается с удалением от локальной группы, а над и под ней располагаются обширные пустоты.

Астрономы проанализировали движения 31 изолированной галактики — данные, собранные за десятилетия крупными астрономическими обзорами. Такие галактики особенно ценны, поскольку их движение почти не искажено гравитационным влиянием массивных соседей. К ним применили обратные космологические симуляции, стартуя от начальных флуктуаций плотности, зафиксированных в реликтовом излучении. Оказалось, что воспроизвести наблюдаемые траектории галактик удается только в тех вариантах симуляции, где темная материя организована в тонкую пластину с пустотами сверху и снизу.

Предложенная модель объясняет сразу три давних наблюдательных феномена:

• Местный лист — удивительно плоское скопление галактик, в котором находятся Млечный Путь, Андромеда и их соседи. Оказывается, это видимое распределение повторяет структуру невидимой темной материи.
• Местная пустота — регион с крайне низкой плотностью галактик, от которого группа Млечного Пути удаляется с так называемой «особой скоростью». Гравитация плоской пластины естественным образом вытягивает материю из прилегающих областей, создавая пустоты.
• «Тихий» Хабблов поток — удивительно равномерное расширение локального объема, которое остается гладким, несмотря на массивные гравитационные возмущения от Млечного Пути и Андромеды. Плоская геометрия темной материи снижает притяжение к центру и позволяет внешним галактикам двигаться более упорядоченно.

Важно, что новая модель не требует объяснения за счет экзотических физических механизмов. Листообразные структуры уже предсказываются теорией «космической сети» — крупномасштабной структуры Вселенной. 

«Мы исследуем все возможные конфигурации ранней Вселенной, которые могли привести к формированию Местной группы. Отрадно, что теперь у нас есть модель, которая согласуется с общей космологической картиной и при этом объясняет динамику нашего непосредственного окружения», — отмечает астроном Эвуд Вемпе из Гронингенского университета

Исследование укрепляет представление о том, что даже «окраина» Вселенной обладает упорядоченной структурой, а сочетание наблюдений ближайших галактик и детальных симуляций позволяет восстановить ее геометрию и историю формирования.