Тайна Млечного Пути: десятки скрытых галактик-спутников могут вскоре появиться на виду

Современные исследования космоса открывают всё новые тайны нашей Вселенной. Учёные из Даремского университета заявляют, что в окрестностях Млечного Пути могут находиться десятки, а возможно и более ста, ещё не открытых галактик-спутников. Эти тусклые и малочисленные карликовые галактики долгое время оставались вне поля зрения астрономов из-за своей слабой светимости.

Тайна тёмной материи и галактических гало

Основой для таких прогнозов стала детальная реконструкция гало тёмной материи Млечного Пути. Тёмная материя — невидимая субстанция, которая составляет большую часть материи во Вселенной и формирует "каркас" галактик. По модели лямбда-холодной тёмной материи (LCDM), галактики, включая карликовые, рождаются в массивных гало, которые захватывают меньшие объекты своей гравитацией.

Несмотря на то, что согласно LCDM карликовых галактик должно быть много, они оказываются очень тусклыми и слабо заметными для современных телескопов. Это порождает вопросы о соответствии модели реальным наблюдениям.

Почему "пропавшие" галактики не удавалось увидеть?

Главной причиной отсутствия наблюдаемых доказательств, по мнению авторов нового исследования, стали недостатки предыдущих моделей. Их разрешение было слишком низким, чтобы точно проследить эволюцию галактик-спутников и влияние тёмной материи на их яркость.

"Мы знаем, что у Млечного Пути есть около 60 подтверждённых галактик-спутников, но мы полагаем, что вокруг Млечного Пути на близких расстояниях должны вращаться ещё десятки таких же тусклых галактик", — утверждает ведущий исследователь Изабель Сантос-Сантос, аспирантка Даремского университета.

Она предположила, что, возможно, вскоре мы сможем увидеть эти "пропавшие" галактики, что было бы невероятно интересно и могло бы рассказать нам больше о том, как возникла Вселенная, какой мы её видим сегодня.

Новый подход — новый взгляд

Для более точного моделирования учёные использовали "модель Водолея" — реконструкцию тёмной материи нашей галактики с самым высоким разрешением на сегодняшний день. Она позволила запустить сложный код GALFORM, учитывающий процессы охлаждения газа, звездообразования и гравитационного сгущения материи.

Выводы показали, что многие карликовые галактики долгое время вращаются вокруг Млечного Пути, постепенно теряя свою тёмную материю и звёзды из-за мощного гравитационного поля галактики. Это делает их крайне тусклыми, что объясняет, почему они остаются незамеченными.

Ожидания от новых телескопов

Исследователи полагают, что на периферии нашей Галактики может скрываться от 80 до более чем 100 таких "призрачных" спутников. И их обнаружение не за горами: новая обсерватория Веры Рубин, оснащённая самой большой цифровой камерой, обещает пролить свет на эти загадочные объекты.

"Если популяция очень слабых спутников, которую мы предсказываем, будет обнаружена с помощью новых данных, это станет выдающимся успехом теории формирования галактик LCDM", — говорит соавтор исследования и профессор астрофизики Даремского университета Карлос Френк.

Эксперт добавил, что это также наглядно продемонстрирует мощь физики и математики. Используя законы физики, решённые с помощью большого суперкомпьютера, и математическое моделирование, мы сможем делать точные прогнозы, которые астрономы, вооружённые новыми мощными телескопами, смогут проверить.

Новые данные, возможно, окончательно подтвердят или поставят под вопрос современную картину формирования Вселенной. В любом случае открытие десятков новых спутниковых галактик даст ключ к пониманию эволюции не только Млечного Пути, но и всей космической структуры.