Рекордное измерение звезды ставит темную материю под суд |

Гном Галактика Скульптора находится на расстоянии 300 000 световых лет от Земли, поскольку она вращается вокруг Млечного Пути. Изображение предоставлено: ESA / Hubble / NASA

Объединив данные НАСА, космического телескопа Хаббла Европейского космического агентства (ESA) и космической обсерватории ESA Gaia, астрономы непосредственно измерили трехмерные движения отдельных звезд в близлежащей галактике, карликовой галактике Sculptor. Делая это, они достигли точности, которая никогда ранее не измерялась для галактики за пределами нашего Млечного Пути. Полученные результаты обеспечивают тест для нашей принятой в настоящее время космологической модели, в первую очередь касающейся распределения темной материи, а также траектории галактики в пространстве.

Команда астрономов из двух голландских астрономических институтов, Астрономического института им. Каптейна и Лейденской обсерватории, использовала данные двух миссий ЕКА, Хаббла и Гайи, которые охватывают более 12 лет. Эти данные позволили им точно измерить точные трехмерные движения звезд в Галактике Скульптора-Гнома. Это первый раз, когда это произошло с такой ясностью для галактики за пределами Млечного пути, в 300 000 световых лет от Земли.

Давид Массари из Астрономического института им. Каптейна говорит: «С достигнутой точностью мы можем измерить годовое движение звезды на небе, которое меньше, чем размер булавочной головки на Луне, если смотреть с Земли». Эта точность благодаря к невероятному разрешению и точности обоих космических кораблей. Большой промежуток времени также облегчил расшифровку движения звезд.

Карликовая галактика Sculptor - это карликовая сфероидальная галактика, которая, как известно, является самой доминирующей темной материей во вселенной. По этой причине это делает его идеальной целью понять природу темной материи. Косвенно наблюдая за таинственным «невидимым» веществом и определяя, как оно распределяется в галактике, оно проверяет достоверность принятой в настоящее время космологической модели. Утверждается, что темная материя составляет 23 процента вселенной, тогда как нормальная материя - материя, которую мы можем видеть непосредственно - составляет только четыре процента.

Два блока представляют две области, проанализированные из наборов данных Хаббла и Гайи. Изображение предоставлено: ESA / Hubble / Digitized Sky Survey 2

«Один из лучших способов сделать вывод о наличии темной материи - изучить, как движутся объекты внутри нее», - объясняет Амина Хельми, также из Астрономического института им. Каптейна. «В случае карликовых сфероидов, эти объекты являются звездами».

Этот анализ звездных движений в карликовой галактике может быть переведен в знания об общей массе галактики, включая темную материю, и о том, как она распределяется. Результаты показывают, что звезды в Галактике Скульптора Карликов движутся преимущественно по вытянутым радиальным орбитам. Это явный признак того, что плотность темной материи увеличивается к ядру галактики.

Побочный эффект этой работы показал траекторию движения Скульптора вокруг Млечного Пути. Карликовая галактика в настоящее время движется вокруг нашей домашней галактики по вытянутой орбите с высоким наклоном, унося ее дальше, чем считалось ранее. В данный момент он находится ближе всего к Млечному Пути, но его орбита может унести его на расстояние до 725 000 световых лет.

«Благодаря этим новаторским измерениям мы вступаем в эпоху, когда измерение трехмерных движений звезд в других галактиках станет обычным делом и станет возможным для более крупных образцов звезд. Это будет в основном благодаря миссии ESA в Gaia », - заключает Массари.

Будьте в курсе последних обзоров в All About Space - доступны каждый месяц всего за 4,99 £. В качестве альтернативы вы можете подписаться Вот за долю цены!