Nova studija u Nature Astronomy predlaže da su Mlečni put i cela Lokalna grupa smešteni u veliki, ravni sloj tamne materije koji se proteže milionima svetlosnih godina. Simulacije koje polaze od početnih uslova iz kosmičke mikrovalne pozadine poklapaju se sa posmatranim kretanjima galaksija i sugerišu da geometrija sloja menja odnos brzine i udaljenosti unutar njega. Autor studije Ewoud Wempe ističe da je ovo prvo kvantitativno ispitivanje raspodele i brzina tamne materije u našem neposrednom kosmičkom okruženju.
Nova studija: Mlečni put i Lokalna grupa u ogromnom „sloju” tamne materije
Wempe et al.
Naučnici iz nove studije objavljene u Nature Astronomy sugerišu da je Mlečni put — zajedno sa celom našom Lokalnom grupom galaksija — umešten u veliki, ravni „sloj” tamne materije, okružen kosmičkim prazninama. Ako se potvrdi, takva geometrija može objasniti neobične brzine i pravce kretanja nekih susednih galaksija koje ne slede jednostavan Hablov 'odlazeći' trend.
Šta su istraživači uradili?
Istraživački tim je napravio virtuelni «blizanac» naše Lokalne grupe i niza okolnih galaksija koristeći simulacije koje polaze od početnih uslova izmerenih u kosmičkoj mikrovalnoj pozadini (CMB). Time su rekonstruisali moguće rane konfiguracije lokalnog univerzuma i pustili simulacije da evoluiraju do današnjih kretanja galaksija. Poklapanje simuliranih i posmatranih brzina ukazalo je da model najbolje funkcioniše kada je masa tamne materije raspoređena u širok, ravan sloj — a ne samo u kružne, sferične halo strukture.
Zašto je ovo važno?
Uobičajeni Hablov zakon opisuje kako se galaksije udaljavaju jedne od drugih proporcionalno udaljenosti, ali na manjim, lokalnim skalama pojavljuju se tzv. 'specifične brzine' (peculiar velocities) koje odudaraju od tog trenda. Primer je Andromeda, koja se približava Mlečnom putu zbog međusobne gravitacione privlačnosti. Autori studije tvrde da ravna geometrija tamne materije menja kako masa raspoređena na većim udaljenostima utiče na odnos brzine i udaljenosti unutar same ravni, što može objasniti zašto neke galaksije izgledaju kao da su ‘povućene’ na spolja.
„Istražujemo sve moguće lokalne konfiguracije ranog univerzuma koje bi mogle dovesti do formiranja Lokalnog skupa galaksija,” rekao je Ewoud Wempe (Kapteyn Institut, Groningenu). „Dobijamo model koji je dosledan i trenutnom kosmološkom okviru i dinamici naše lokalne sredine.”
Šta je tamna materija i kako se uklapa u priču?
Tamna materija je nevidljivi oblik materije za koji se smatra da čini oko 85% ukupne materije u svemiru — njega ne vidimo direktno, ali dedukujemo ga iz gravitacionih efekata na svetleće objekte. U standardnom kosmološkom modelu galaksije su uronjene u tamne halo strukture, koje su često prikazane kao približno sferične. Ipak, u većoj skali kosmološke strukture formiraju se i niti i ploče (filamenti i slojevi), pa ideja o velikom tamnom sloju u našem susedstvu nije potpuno neobična, već specifična tumačena konfiguracija koja dobro objašnjava lokalne brzine.
Mogući koraci dalje
Autori napominju da je potrebno dodatno testiranje: preciznija mapiranja kretanja lokalnih galaksija, studije gravitacionog lenzinga i poređenja sa drugim nezavisnim simulacijama. Ako druge opservacije potkrepe nalaz, to bi promenilo naše razumevanje lokalne raspodele mase i dala novu perspektivu na to kako tamna materija utiče na dinamiku u neposrednoj okolini Mlečnog puta.
Zaključak: Rezultati su intrigantni i nude moguću, fizički uverljivu objašnjenje za neke lokalne anomalije u kretanju galaksija. Međutim, potrebna su dalja posmatranja i nezavisne simulacije da bi se hipoteza o milionskom „sloju” tamne materije potvrdila.
Pomozite nam da budemo bolji.
