Совместная команда астрофизиков из Университетского колледжа Лонжона (UCL) и Оксфордского университета в рамках нового исследования пришла к выводу, что вращение галактической полосы Млечного Пути, состоящей из миллиардов сгруппированных звезд, замедлилось примерно на четверть с момента ее образования.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а краткий отчет приведен на сайте UCL. Авторы работы считают, что их открытие дает новое понимание природы темной материи. По их мнению, эта загадочная субстанция действует как противовес, замедляющий вращение галактической полосы Млечного Пути.
Такое замедление астрофизики впервые предсказали еще 30 лет назад. Но только в наши дни этот процесс удалось официально зарегистрировать. Астрофизики впервые измерили скорость упомянутого замедления. Для этого она проанализировали данные космического телескопа Gaia.
Этот телескоп наблюдал за большой группой звезд, так называемым потоком Геркулеса, которые находятся в резонансе с галактической полосой. Эти звезды гравитационно захвачены вращающимся галактическим стержнем. То же самое происходит с астероидами, которые вращаются вокруг точек Лагранжа Юпитера, то есть впереди и позади Юпитера. Если вращение бара замедлится, можно ожидать, что эти звезды будут двигаться дальше по галактике, сохраняя свой орбитальный период, совпадающий с периодом вращения бара.
Млечный Путь - это спиральная галактика с перемычкой, с широкой полосой звезд посередине и спиральными рукавами, проходящими через диск за пределами перемычки. Полоса вращается в том же направлении, что и галактика. Считается, что Млечный Путь, как и другие галактики, заключен в "ореол" темной материи, выходящий далеко за пределы его видимых границ.
В новом исследовании астрофизики обнаружили, что звезды в потоке Геркулеса обладают уникальным химическим отпечатком - они очень богаты тяжелыми элементами, то есть металлами. Это указывает на то, что данные объекты переместились из центра нашей Галактики, где звезды и звездообразующий материал примерно в 10 раз насыщеннее металлами, чем звезды внешней части галактики.
Опираясь на эти данные, исследовательская команда пришла к выводу: полоса, состоящая из миллиардов звезд в триллионы солнечных масс, замедлила свое вращение как минимум на 24 процента с момента своего образования.
"Астрофизики давно подозревали, что вращающаяся полоса в центре нашей галактики замедляется, но мы впервые нашли доказательства этого, - говорит соавтор работы доктор Ральф Шенрих. - Противовес, замедляющий это вращение, должен быть темной материей. До сих пор мы могли делать выводы о темной материи, только нанося на карту гравитационный потенциал галактик и вычитая вклад видимой материи. Но наше исследование создает новый тип измерения темной материи - не ее гравитационной энергии, а ее инертной массы, которая замедляет вращение стержня".
Как говорит другой соавтор работы Римпей Чиба из Оксфордского университета, данное открытие "предлагает захватывающую перспективу для ограничения природы темной материи, поскольку различные модели еще изменят инерционное притяжение галактической перемычки". Кроме того, оно представляет собой серьезную проблему для альтернативных теорий гравитации.