Проучване на тъмната материя разкрива, че Млечния път е погълнал 11 по-малки галактики

През лятото на 2013 година започва проектът Dark Energy Survey (DES). Това е съвместна инициатива на астрофизици от Чикагския университет и десетки други научни институти по цял свят. Проектът цели да се събере повече информация за неуловимата природа на космоса.

Наблюденията на южните небеса се провеждат с телескопи, разположени в чилийските Анди и вече трета година дават много данни. Сред интересните открития едно е от по-значимите: данните сочат, че Млечният път е погълнал 11 други галактики, чиито останки може да се видят и днес, защото „прозират“ през сенките.

Звездните потоци са издължени структури, състоящи се от… „звездни неща“. Това би могло да са останки от звездни купове – клъстъри от звезди, обикалящи около галактичното ядро – или галактики-джуджета, разкъсвани от гравитационните сили на разрушителния космически танц, в който те са се оказали въвлечени, а за партньор им се е паднала нашата галактика – Млечния път.

Към декември 2017 година астрофизиците са установили около 20 звездни потока, голяма част от които са открити в рамките на проекта Sloan Digital Sky Survey – предшественика на DES. Няколко звездни потока са забелязани и в най-близката до нас галактика Андромеда, а още 10-тина са регистрирани на други места в локалната група галактики – около 54-те близки до нас галактики, орбитиращи около точка, която се намира някъде между Андромеда и Млечния път.

Проектът DES, чрез използването на 570-мегапикселовата Dark Energy Camera, е установил 11 нови звездни потока. Тяхното разположение и траекториите им предполагат, че някога са представлявали по-малки от нашата галактики, и които с течение на времето са били разкъсани и погълнати от Млечния път.

Новооткритите звездни потоци се открояват по няколко характеристики. „Звездните потоци, които открихме, са разположени по-далеч и са по-слаби, отколкото известните досега“, казва Нора Шип, водещ автор в изследването и студент в университета на Чикаго.

В съобщението за откритието си, което е плод на учени от над 45 различни научни институции, авторите обясняват, че тези звездни потоци може да бъдат използвани, за да се обяснят други галактични странности. Шип, например, обяснява, че така е възможно да се обясни загадъчното хало на Млечния път, което представлява разнообразна колекция от (най-вече) много стари звезди, обикалящи около галактиката ни, но на известно разстояние.

Засега няма официално приета конвенция за именуването на звездните потоци, затова учените ще се допитат до ученици от Чили и Австралия какви да бъдат названията на обектите.

Представяйки разработката си пред конференцията на Американското астрономическо дружество във Вашингтон, авторите акцентират и върху по-голямата тема в изследването си - тъмната енергия. Когато мислим за материя, интуитивно боравим с понятия за барионна материя – неща, обекти, с които може да взаимодействаме пряко. Това обаче е едва 5% от Вселената, докато всичко останало на практика все още остава загадка за науката.

Вероятно други около 25% се падат на тъмната материя, която не излъчва енергия, каквато сме способни да регистрираме все още, но за която се предполага, че упражнява гравитационно въздействие върху обектите. Нейното съществуване все още предстои да получи пряко потвърждение, но то е необходимо, за да се обясни защо звездите и галактиките – и изобщо всичко във Вселената – се движи по начина, по който наблюдаваме.

Новооткритите звездни потоци, заедно с 4 други - ATLAS, Molonglo, Phoenix и Tucana II - известни от по-ранни изследвания

Спиралните ръкави на галактиките, въртейки се с наблюдаваната скорост, би следвало да „изхвърлят“ много материя в междугалактическото пространство, но точно това не се случва. За да се обясни това поведение, не е достатъчно само гравитационното въздействие на нормалната – поне за нас – материя; нужно и още някаква гравитационна компонента, за която се предполага, че се поражда от тъмната материя.

Вселената ни непрекъснато се ускорява, което също е странно, защото гравитационното привличане между галактиките и т.н. би трябвали да е достатъчно мощно, така че с течение на времето да забави този процес. Непрекъснатото разширяване на всемира се смята, че се дължи на въздействието на друга сила, която също все още не сме в състояние да регистрираме. Науката нарича загадъчната, пораждаща разширението на вселената сила, тъмна енергия и се смята, че нейния дял в космоса е 70%.

DES проследява над 400 милиона астрономични обекта, за да може по-добре да разберем разширяването на Вселената, както и силите, които удържат космоса заедно. Чрез установяването на такива звездни потоци, явяващи се „погълнатите трупове“ на други галактики, учените имат възможност да получат нови данни за причините, довели до сливанията. Тези потоци може и да са останките от галактични по мащаби актове на унищожение, но също така са и участници в други актове на сътворение.

„Звездните потоци внасят в Млечния път звезди. Разкъсването на малките галактики е важна компонента във формирането на звездното хало на Млечния път – звездите, които се намират извън спиралния диск на галактиката ни“, казва в заключение Шип.