17 января 2011 года

   Невидимый компаньон Млечного Пути оказывает влияние на движение остальной материи в нашем звёздном острове. Находка позволила учёным предположить, что таких объектов-невидимок в окрестностях Галактики имеется немало и у других галактик они тоже должны быть. Теперь на вопрос "где же скрывается пресловутая тёмная материя?" можно ответить более определённо.

   Сукания Чакрабарти (Sukanya Chakrabarti) и её коллеги из Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) высчитали, что у Млечного Пути имеется тёмная галактика-спутник массой около 10 миллиардов Солнц. Новый объект получил наименование "галактика икс" (Galaxy X). Расположен он примерно в 260-300 тысячах световых годах от центра нашей родной Галактики. А на небе этот таинственный объект находится где-то в Циркуле или Наугольнике (точнее пока определить сложно).

   "Галактику X" невозможно разглядеть в телескопы, хотя вскоре будет предпринята попытка поймать хоть что-нибудь от неё в инфракрасном диапазоне. Причины такой неуловимости просты.

   Во-первых, как считают астрономы, эта галактика состоит главным образом из таинственной тёмной материи (чем бы та ни была), а проявляет она себя только через гравитацию. Во-вторых, сейчас этот спутник расположен почти на противоположном от нас краю Млечного Пути и наблюдать за ним мешает галактический диск из газа и пыли.

   Обнаружена Galaxy X косвенным путём. Её движение вызывает изменения в обширных потоках газообразного водорода, находящихся на краю Млечного Пути. Так что новичка можно представить в виде корабля-невидимки, пойманного по титаническому кильватерному следу.

   Специалисты полагают, что это открытие поможет решить давнюю загадку. По всем расчётам у Млечного Пути должно быть намного больше карликовых галактик-спутников, чем мы наблюдаем. Сейчас (вместе с "подозреваемыми") таких объектов имеется порядка 80, а должно быть — тысячи, если считать совсем мелкие. Недостача может объясняться как раз невидимыми галактиками-крохами, состоящими из тёмной материи.

   Подобное картографирование должно помочь астрономам увязать между собой противоречивые данные о движении звёздных островов в целом, а не только нашего. Однако тут имеется препятствие. Если на больших масштабах теория о тёмной материи и наблюдения за объектами согласуются неплохо, в масштабе одной галактики и её ближнего окружения теоретикам ещё трудно сводить концы с концами.

   Именно потому Чакрабарти со товарищи придумали способ выявления малых (по галактическим меркам) объектов из тёмной материи через анализ поведения межзвёздного водорода. При помощи радиотелескопов можно выявлять очень тонкие неравномерности в газовом диске, который простирается вокруг любой галактики намного дальше, чем видимый диск из звёзд.

   Данный метод авторы назвали "приливным анализом" (Tidal Analysis). Учёные полагают, что эта технология будет работать даже для невидимых объектов массой в одну тысячную от веса Галактики. А та же Galaxy X показывает на весах 1% от массы Млечного Пути.

   Чтобы показать, что метод корректен, Сукания и её соратники из Беркли и канадского института теоретической астрофизики (CITA) применили "приливный анализ" для расчёта динамики газа в двух известных парах галактика-спутник.

   Это галактика "Водоворот" (M51) и её напарница NGC 5195, втрое меньшей массы (они показаны на рисунке вверху), а также галактика NGC 1512 со своим спутником NGC 1510, весящим меньше основного компаньона в сто раз.

   Учёные представили, что не видят карликовые галактики-спутники, и попробовали заново "открыть" их лишь по возмущениям в водородных дисках основных галактик. В обоих случаях компьютерное моделирование позволило весьма точно предсказать массу, удаление и азимут фактически наблюдаемых спутников, показав, что придуманный в Беркли инструмент имеет право на жизнь.

   О своей новой работе Чакрабарти рассказала 13 января на конференции Американского астрономического общества (217th AAS meeting). (Детали исследования можно найти в пресс-релизе университета, а также статье, подготовленной для Astrophysical Journal.)

Леонид Попов