Vnější části galaxie Mléčná dráha jsou jiné místo. Hvězdy se hledají mnohem hůře, s většinou těchto „ galaktické halo “ tvoří prázdný prostor. Ale vědci se domnívají, že v této pusté oblasti je hojnost jedné konkrétní věci – temná hmota . Nyní tým z Harvard a University of Arizona (UA) strávil nějaký čas studiem a modelováním jednoho z nejbližších sousedů galaxie, aby se pokusil získat více informací o této temné hmotě, a v důsledku toho přišel se zcela novým způsobem, jak se dívat na samotné halo.
Soused, kterého použili, je Velký Magellanův mrak (LMC), a satelitní galaxie Mléčné dráhy tvořené několika miliardami hvězd. Je umístěn tak, že se vznáší kolem vnějších úseků halo, kde vytváří „probuzení“ vnějším dosahem Mléčné dráhy, podobně jako loď vytváří brázdu, když cestuje vodou.
Video diskutující o tom, jak nás LMC a další shluky mohou informovat o temné hmotě od přispěvatele UT Paula Suttera.
Poděkování: Paul M. Sutter kanál YouTube
Vzhledem k nedostatku normální hmoty v halu je brázda tvořena temnou hmotou, která interaguje s vesmírem pouze vlivem gravitace. Při sledování postupu LMC přes halo dokázaly týmy UA a Harvardu rozeznat obrys brázdy temné hmoty pomocí nástroje, který vytvořili – vůbec první podrobné hvězdné mapy vnějšího halo.
Tato mapa vyžadovala nějaké vynalézavé sledování, aby bylo možné určit, které hvězdy jsou ve skutečnosti oddělené od Mléčné dráhy nebo LMC. Tým použil dvouúrovňový přístup tím, že nejprve analyzoval data z Gaia , který je schopen přesně určit umístění hvězd, ale nedokázal určit jejich vzdálenost, a kombinuje to s daty z NEOWISE , která se zabývala konkrétním typem obří hvězdy v údajích o poloze, které jim pomohly určit vzdálenost.
Simulace toho, jak je temná hmota obklopující Mléčnou dráhu ovlivněna LMC.
Poděkování: NASA / JPL-Caltech / NSF / R. Hurt/ N. Garavito-Camargo & G. Besla
Výsledná hvězdná mapa začíná asi 200 000 světelných let daleko od středu Mléčné dráhy a pokračuje asi 325 000 světelných let za ní. Tento pás vnějšího hala je také stejnou oblastí, kterou se LMC pohybuje, a tým z Harvardu, který původně mapu vyvinul, kontaktoval tým UA, který samostatně přišel s modelem pro předpovědi, jak bude temná hmota vypadat v galaktickém halo.
Kombinovaný tým zjistil, že jeden z modelů UA přesně předpověděl rozptyl hvězd na mapě, kterou vyvinul Harvardský tým. Model UA používal populární teorii temné hmoty známou jako „ studená temná hmota “, a i když se zdálo, že to docela dobře zapadá do profilu hvězdy, existuje určitý prostor pro zlepšení. Tým UA pokračuje ve vylaďování modelu, aby zjistil, zda mohou lépe odpovídat pozorovanému vzoru hvězd.
UT video popisující hon na temnou hmotu.
Jedním z výsledků kombinovaného modelu a hvězdné mapy je více informací o samotném LMC. Zdá se, že LMC právě dokončuje svůj první oběh kolem Mléčné dráhy poté, co se zformovala v galaxii M31 před více než 13 miliardami let. Nakonec se zhroutí do samotné Mléčné dráhy, i když po dalších několika miliardách let spirály kolem ní.
Tento tanec nabízí pohled na to, jak se galaxie spojují obecněji, a zdá se, že kombinovaný model a mapa potvrzují obecnou teorii toho, jak k těmto sloučením dochází. S lepším pochopením účinků temné hmoty, které tento článek poskytuje, bude ještě snazší modelovat tyto gigantické galaktické fúze lépe než kdy předtím.
Další informace:
JPL – Astronomové zveřejnili novou celooblohovou mapu vnějších dosahů Mléčné dráhy
Příroda - Celooblohová dynamická odezva galaktického hala na Velký Magellanův oblak
UA - Astrofyzici pomáhají mapovat neviditelný „oceán“ temné hmoty
ScienceDaily – Galaxie Mléčná dráha má shlukovité halo
UT - Rozpadající se temná hmota by zde v Mléčné dráze měla být vidět jako svatozář kolem galaxie
Hlavní obrázek:
Hvězdná mapa znázorňující Mléčnou dráhu a LMC se světlejšími sekcemi zobrazujícími hustší hvězdy, zatímco tmavší sekce jsou řidší oblasti hvězd.
Poděkování: NASA / ESA / JPL-Caltech / Conroy et al
