Астрономи откриват гигантска космическа структура около Млечния път

Преди почти век астрономът Едуин Хъбъл открива, че почти всички галактики се отдалечават от Млечния път. Това наблюдение се превръща в крайъгълен камък на модерната космология, защото предоставя ключово доказателство, че Вселената се разширява и че е започнала с Големия взрив.

Още по времето на Хъбъл обаче астрономите знаят, че този модел не е универсален. Един забележителен пример е съседната ни галактика Андромеда, която се движи към Млечния път със скорост около 100 километра в секунда.

В продължение на около петдесет години учените се опитват да разберат още една свързана мистерия. Повечето големи галактики близо до нашата, с изключение на Андромеда, изглежда се отдалечават от нас, вместо да бъдат привлечени навътре от гравитацията. Това е изненадващо, защото тези галактики се намират близо до Местната група (Млечния път, Андромеда и десетки по-малки галактики), чиято комбинирана маса би трябвало да оказва значително гравитационно влияние.

Международен екип, ръководен от д-р Евоуд Уемпе от Института „Каптейн“ в Грьонинген, смята, че е открил обяснението. Използвайки напреднали компютърни симулации, изследователите откриват, че материята около Местната група е разположена в широка, сплесната структура, която се простира на десетки милиони светлинни години, съобщава ScienceDaily. 

Тази структура включва не само обикновена материя, но и невидимата тъмна материя, която обгръща галактиките. Над и под тази сплесната област се намират огромни празни пространства, известни като космически кухини. Симулациите показват, че това разпределение на материята може точно да възпроизведе както позициите, така и скоростите на наблюдаваните около нас галактики. С други думи, компютърният модел успешно създава същите модели, които астрономите виждат в реалната Вселена.

Създаване на виртуален близнак на нашия космически квартал

За да изградят своя модел, учените започват от условията в ранната Вселена. Те използват измервания на космическия микровълнов фон, за да оценят как е била разпределена материята малко след Големия взрив. Мощен компютър след това „развива“ тази ранна Вселена напред във времето, докато не получи система, която съответства на днешната Местна група.

Получените симулации възпроизвеждат масите, местоположенията и движенията на Млечния път и Андромеда, както и позициите и скоростите на 31 галактики точно извън Местната група. Тъй като моделът толкова точно наподобява нашите космически околности, изследователите го описват като „виртуален близнак“ на нашата среда.

Когато моделът включва плоското разпределение на материята, околните галактики се отдалечават от нас със скорости, подобни на реално наблюдаваните. Въпреки гравитационното привличане на Местната група, галактиките в тази плоскост са повлияни от допълнителна маса, разпръсната в същата равнина. Тази далечна маса балансира гравитацията на Местната група.

Междувременно регионите извън плоскостта съдържат много малко галактики, което обяснява защо не виждаме обекти, падащи към нас от тези посоки.

Дългогодишна загадка най-сетне обяснена

Според водещия изследовател Евоуд Уемпе това е първият подробен опит да се определи разпределението и движението на тъмната материя в областта около Млечния път и Андромеда.

„Изследваме всички възможни локални конфигурации на ранната Вселена, които биха могли да доведат до Местната група. Чудесно е, че вече имаме модел, който е едновременно съвместим с настоящия космологичен модел и с динамиката на нашата локална среда.“

Астрономът Амина Хелми също приветства резултатите, отбелязвайки, че проблемът е затруднявал учените в продължение на десетилетия.

„Вълнувам се да видя, че, базирайки се само на движенията на галактиките, можем да определим разпределение на масата, което съответства на позициите на галактиките в и непосредствено извън Местната група.“