Вращение краев Млечного Пути указало на отсутствие темной материи в его центре

В Солнечной системе планеты, близкие к Солнцу, вращаются быстро, а более далекие — медленно, и это логично: тяготение нашей звезды убывает пропорционально квадрату расстояния. А вот в галактических дисках внешние области часто вращаются без убывания скоростей вращения, будто их раскручивает какая-то огромная, но невидимая масса (темная материя).

Однако для нашей Галактики долгое время точно оценить скорость вращения внешних частей диска не удавалось: мы плохо видим дальнюю по отношению к нам часть диска, есть и другие сложности. Поэтому, как это ни парадоксально звучит, точно определить, как обстоит дело со скоростью вращения внешних частей диска Млечного Пути пока не получилось, хотя для других галактик это уже сделано.

В новой работе, вышедшей в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, астрономы из Массачусетского технологического института объединили наблюдения космического телескопа «Гайя» за 33 тысячами звезд с данными наземного наблюдательного проекта APOGEE. В результате у них вышло, что скорость вращения звезд во внешних частях диска до определенного расстояния от его центра остается постоянной, но затем начинает сравнительно резко снижаться.

В конкретных цифрах это выглядит так: на удалении в 55 тысяч световых лет от центра Млечного Пути средняя скорость вращения звезд вокруг этого центра — примерно 210 километров в секунду, но сразу за этой дистанцией скорость начинает падать. В 88 тысячах световых лет от центра средняя скорость движения звезд вокруг него составляет уже около 170 километров в секунду.

Неизменная (неубывающая) скорость вращения вокруг центра галактики означает влияние темной материи, и то, что начиная с определенного расстояния она перестает быть неизменной, говорит о бедности Млечного Пути в смысле темной материи. Авторы работы подсчитали, что исходя из скоростей учтенных ими звезд гало темной материи в Галактике должно весить порядка 180 миллиардов масс Солнца. Это очень мало и сравнимо с массой обычной материи галактического диска.

:

Что особенно интересно, по новым измерениям у авторов исследованиям получается, что масса темной материи в центральной части Млечного Пути должна быть на порядок меньше прежних оценок. Нельзя сказать, чтобы этот вывод был совсем неожиданным: как отмечал Naked Science, в последние годы стало ясно, что темная материя не состоит из частиц. Раз так, ей совсем не обязательно быть равномерно распределенной в галактиках и их окрестностях.

На сегодня наиболее перспективным кандидатом в темную материю выглядят темные шаровые скопления из черных дыр небольшой массы (от нескольких до десятков масс Солнца). Таких шаровых скоплений не должно быть в центральной части видимых галактических дисков, но за их краем они должны быть вполне представлены.