Астрономия известна тем, что ставит больше вопросов, чем отвечает. Возьмите наблюдение, что подавляющее большинство материи невидимо.
Хотя астрономы собрали неопровержимые доказательства того, что темная материя составляет примерно 84 процента материи Вселенной, предоставляя прямые объяснения вращения отдельных галактик, движений далеких скоплений галактик и изгиба далекого звездного света - они не уверены ни в каких особенностях.
Теперь группа австралийских астрономов считает, что в Млечном Пути всего вдвое меньше темной материи, чем считалось ранее.
В 1933 году швейцарский астроном Фриц Цвики наблюдал скопление комы - скопление галактик на расстоянии около 320 миллионов световых лет и шириной почти 2 световых года - и обнаружил, что оно движется слишком быстро. Просто не было достаточно видимого вещества, чтобы скрепить скопления галактик.
Цвики решил, что должен быть скрытый ингредиент, известный как Dunkle Materie, или темная материя, которая заставляет движения этих галактик быть такими большими.
Затем в 1978 году американская астронома Вера Рубин рассмотрела отдельные галактики. Астрономы в основном предполагали, что галактики вращаются так же, как наша Солнечная система, причем внешние планеты вращаются медленнее, чем внутренние планеты. Этот аргумент согласуется с законами Ньютона и предположением, что большая часть массы находится в центре.
Но Рубин обнаружил, что галактики вращаются не так, как наша Солнечная система. Внешние звезды вращались не медленнее, чем внутренние, но также быстро. На окраинах каждой галактики должна была быть темная материя.
Теперь астроном Прайвал Кафле из Университета Западной Австралии и его коллеги вновь наблюдали за скоростью звезд на окраинах нашей собственной галактики, Млечного Пути. Но он сделал это гораздо более подробно, чем предыдущие оценки.
По скорости звезды сравнительно легко рассчитать любую внутреннюю массу. Приведенное ниже простое уравнение показывает, что внутренняя масса (M) равна расстоянию, на которое звезда находится от центра галактики (R), умноженному на квадрат скорости (V), все разделенные на гравитационную постоянную (G):
Кафле и его коллеги использовали более сложную физику, объясняя небрежность галактики. Но с точки зрения скорости звезды, вы можете рассчитать любую внутреннюю массу. И со скоростями нескольких звезд вы будете обязаны быть более точными. Команда обнаружила, что темная материя в нашей галактике весит в 800 миллиардов раз больше массы Солнца, что составляет половину предыдущих оценок.
«Нынешняя идея образования и эволюции галактик… предсказывает, что вокруг Млечного Пути должно быть несколько больших спутниковых галактик, которые видны невооруженным глазом, но мы этого не видим», - сказал Кафле в пресс-релизе. Обычно это называется проблемой пропавших спутников, и она уклоняется от астрономов в течение многих лет.
«Когда вы используете наше измерение массы темной материи, теория предсказывает, что там должно быть только три спутниковые галактики, и это именно то, что мы видим; Большое Магелланово Облако, Маленькое Магелланово Облако и Карликовая Галактика Стрельца », - сказал Кафле.
Эти новые измерения могут доказать, что Млечный Путь - не совсем то, что считали астрономы раньше. Они также помогают объяснить, почему на орбите так мало спутниковых галактик. Но сначала результаты должны быть подтверждены, поскольку они противостоят множеству других способов взвесить темную материю в нашей галактике.
Результаты были опубликованы в Astrophysical Journal и доступны онлайн.
