Темная материя замедляет вращение галактики

В центре нашей галактики находится огромная полоса из звезд, поток Геркулеса, от которого отходят спиральные рукава. Как и вся галактика, эта полоса вращается, но темная материя, наполняющая Млечный Путь, замедляет ее вращение примерно на 13% каждый миллиард лет. Об этом сообщается в новом исследовании, опубликованном в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Астрономы давно спорят о скорости вращения галактической перемычки – бара – и о том, ускоряется она или замедляется.

Римпей Чиба из Оксфордского университета и Ральф Шенрих из Университетского колледжа Лондона (UCL) утверждают, что вращение замедляется. Астрофизики наблюдали за звездами с помощью космического телескопа Gaia, чтобы рассчитать скорость постепенного замедления Млечного Пути.

Некоторые звезды, вместо того чтобы вращаться вокруг центра галактики, вращаются вокруг так называемой точки Лагранжа, где гравитация галактического бара и внешнее давление от его вращения уравновешиваются, создавая стабильную гравитационную точку. Расположение этой точки зависит от скорости вращения галактического бара.

Если вращение бара замедляется, точка Лагранжа перемещается наружу, увлекая за собой звезды, вращающиеся вокруг нее, и захватывая по пути другие, более молодые звезды. Измерив возраст звезд в этом скоплении и уподобив их кольцам на пне, исследователи определили, что точка Лагранжа движется наружу со скоростью около 2,6 тысячи световых лет за миллиард лет. Это означает, что вращение галактического бара замедлилось как минимум на 24% с момента образования.

Это торможение – еще одно доказательство того, что темная материя реальна, считают ученые. Идеи, которые могли бы объяснить другие эффекты темной материи с помощью модификаций теории гравитации, не могут объяснить притяжение бара.

Для продолжения исследования астрофизикам понадобится больше данных о скоплении звезд, вращающихся вокруг галактической точки Лагранжа.

«Мы видим, что мы разрезаем дерево, но в настоящее время у нас есть возможность отделить только внешние кольца. Однако со следующими выпусками данных Gaia мы сможем сделать больше», – говорит Шенрих.

Исследование замедления галактики может помочь выяснить, из чего состоит темная материя, а также рассказать о формировании и эволюции Млечного Пути.

Фото: flickr.com