Вчені пояснили, чому сусідні галактики віддаляються від Чумацького Шляху

Астрономи встановили, що матерія навколо Місцевої групи галактик розподілена у пласкій структурі, і саме це пояснює, чому більшість сусідніх галактик віддаляються від Чумацького Шляху, а не падають до нього під дією гравітації. Нове дослідження показує: темна матерія зосереджена у великій сплющеній площині, тоді як над і під нею простягаються майже порожні ділянки космосу.

Роботу виконала міжнародна команда під керівництвом аспіранта Евуда Вемпе та професорки Аміни Гельмі з Університету Гронінгена у співпраці з науковцями з Німеччини, Франції та Швеції. Результати опубліковані в журналі Nature Astron­o­my. Для аналізу використали складні комп’ютерні симуляції, які відтворили реалістичну модель околиць Місцевої групи — системи, що включає Чумацький Шлях, Андромеду та десятки менших галактик.

Проблема руху сусідніх галактик залишалася відкритою десятиліттями. Хоча Андромеда наближається до Чумацького Шляху зі швидкістю близько 100 км/с, інші великі галактики поблизу віддаляються, ніби гравітація Місцевої групи на них майже не діє. Це суперечило очікуванням і потребувало пояснення.

Модельований рух і швидкість (показані довжиною стрілок) об’єктів, що оточують Місцеву групу (у центрі зображення). Джерело: Евуд Вемпе та співавтори

У новій роботі вчені створили «віртуальні двійники» Місцевої групи, моделюючи її еволюцію від раннього Всесвіту до сучасності. Алгоритм враховував маси, положення та швидкості Чумацького Шляху й Андромеди, а також рух 31 галактики за межами групи. Лише модель із пласким розподілом матерії змогла точно відтворити спостережувані швидкості та напрями їхнього руху.

За словами авторів, галактики, що лежать у цій площині, відчувають притягання не лише з боку Місцевої групи, а й від масивної матерії, розташованої далі в тій самій площині. Це створює ефект «відштовхування» назовні. Поза площиною галактик майже немає, тому руху в напрямку Місцевої групи зверху чи знизу не спостерігається. Вемпе наголосив, що це перше дослідження, яке дозволило визначити розподіл темної матерії навколо Чумацького Шляху та Андромеди лише на основі динаміки навколишніх галактик.