Новая карта звездных потоков в Млечном Пути может раскрыть свойства темной материи
Международная группа исследователей в рамках проекта S5 изучила выборку из дюжины звездных потоков — нитей звезд, вращающихся вокруг гало Млечного Пути, которые когда-то были галактиками или звездными скоплениями, а теперь разорваны гравитацией. Впервые они изучаются не по отдельности, а вместе, что может дать важные подсказки о темной материи, которая окружает нашу галактику и формирует Вселенную.
В ореоле темной материи, окружающем Млечный Путь, вращаются звездные потоки. Благодаря спектроскопическому обзору Южного звездного потока (S5) исследователи составили карту дюжины таких звездных потоков, изучая их не по одному, а все вместе. Это является шагом к раскрытию свойств темной материи, которая окутывает нашу галактику и формирует Вселенную, какой мы ее знаем.
Что такое звездные потоки, и что они говорят о темной материи?
"Звездные потоки — это остатки небольших галактик и звездных скоплений, разорванных Млечным Путем", — объясняет Джош Саймон из Научного института Карнеги, соавтор статьи. "Они продолжают двигаться вместе в длинных дугообразных нитях, вращаясь вокруг нашей галактики".
Два разных типа звездных потоков — из галактик-спутников и звездных скоплений — дают разную информацию о природе темной материи, окутывающей Млечный Путь. Карта, построенная исследователями, будет важна для определения первой версии нашей галактики после Большого взрыва, когда она еще была лишена этих звездных потоков.
![](/wp-content/uploads/2022/01/4545-3-scaled.jpg)
Спектроскопический обзор Южного звездного потока за работой
Профессор Тинг Ли из Университета Торонто, ведущий автор исследования, и его исследовательская группа инициировали программу S5, которая посвящена описанию звездных потоков и измерению их свойств.
Ли и его соавторы — первая группа ученых, изучающих такой большой набор звездных потоков. Они работали с 4-метровым Англо-Австралийским телескопом в Австралии, чтобы измерить скорость движения звезд в нитях. Измерения стали возможны благодаря эффекту Доплера — оптическому явлению, которое вызывает красный или синий сдвиг в электромагнитном спектре наблюдаемых источников в зависимости от того, удаляются они от наблюдателя или приближаются к нему. Ли заявляет:
Мы видим, как эти потоки разрываются на части под действием гравитационного притяжения Млечного Пути и как они в конечном итоге становятся частью нашей галактики. Это исследование дает нам представление о "пищевых привычках" Млечного Пути, например, о том, какими типами небольших звездных систем он "питается". По мере старения нашей галактики она становится толще.
![](/wp-content/uploads/2022/01/4545-4-scaled.jpg)
Вместе многие нити проявляют интересные свойства
Предыдущие исследования звездных потоков всегда фокусировались на одной нити звезд за раз. Однако команда коллаборации S5 решила измерить скорость звезд в выборке из нескольких потоков. Решающую роль в этом сыграли наблюдения Млечного Пути, проведенные Gaia, спутником ЕКА, который составляет карту неба астрометрическим методом. Данные Gaia позволили Ли и его коллегам легко определить различные звездные потоки. Изученные как группа, звездные потоки показывают наличие невидимой для нас темной материи в Млечном Пути и поэтому могут помочь ученым охарактеризовать этот загадочный компонент космоса.
Помимо их скоростей, астрономов интересует химический состав звезд в звездных потоках, который может показать, где они зародились и, следовательно, из какой среды пришли. Ли, чья команда планирует в будущем провести больше измерений звездных потоков Млечного Пути, говорит: "Для меня это один из самых интригующих вопросов, вопрос о нашем окончательном происхождении".
Карта звездных потоков в Млечном Пути была составлена международным сотрудничеством астрономов и принята к публикации в журнале