У нашій галактиці є "темні удари". Ми цього не бачимо. Це може бути не з нормальної матерії. Наші телескопи не виявили це безпосередньо. Але це впевнено здається, що воно там.
"Це густа куля чогось", - сказала Ана Бонака, науковий співробітник Гарвардсько-Смітсонівського центру астрофізики, яка виявила докази для удару.
Свідчення Бонаки щодо темного удару, яке вона представила 15 квітня на конференції Американського фізичного товариства в Денвері, - це нирка дірок у найдовшому зоряному потоці нашої галактики, GD-1. Зоряні потоки - це лінії зірок, що рухаються разом через галактики, часто походять від дрібних крапок зірок, які зіткнулися з відповідною галактикою. Зірки в GD-1, залишки "кульового скупчення", що давно занурилися в Чумацький Шлях, простягаються довгим рядком по нашому небі.
У нормальних умовах потік повинен бути більш-менш єдиною лінією, розтягнутою силою тяжіння нашої галактики, - сказала вона у своїй презентації. Астрономи очікували б одного проміжку в потоці, в точці, де був початковий кульовий скупчення до того, як його зірки відійшли в два боки. Але Бонака показав, що у GD-1 є другий розрив. І цей розрив має нерівний край - регіон, який Бонака називав "шпорою" GD-1, - ніби щось величезне пропливало через потік недавно, тягнучи зірки на хвилях з величезною силою тяжіння. GD-1, здається, був вражений цією небаченою кулею.
"Ми не можемо відобразити жоден світиться об'єкт, який ми спостерігали", - сказав Бонака Live Science. "Це набагато масивніше, ніж зірка ... Щось на зразок мільйона разів перевищує масу сонця. Отже, зірок цієї маси просто немає. Ми можемо це виключити. І якби це була чорна діра, це було б надмасивним чорним" отвір такого типу, який ми знаходимо в центрі власної галактики ".
Не виключено, що в нашій галактиці є друга надмасивна чорна діра, сказав Бонака. Але ми сподіваємось побачити якусь ознаку цього, як спалахи чи випромінювання з його накопичувального диска. А більшість галактик, здається, мають у центрі лише одну надмасивну чорну діру.
Без гігантських, яскравих об'єктів, які не видно блискавки від GD-1, і жодних доказів для прихованої, другої надмасивної чорної діри в нашій галактиці, єдиний очевидний варіант, який залишився - це велика грудка темної матерії. Це не означає, що об'єкт, безумовно, на 100%, абсолютно зроблений з темної речовини, сказав Бонака.
"Можливо, це світлий предмет, який кудись відійшов, і він ховається десь у галактиці", - додала вона.
Але це здається малоймовірним, частково через суцільний масштаб об'єкта.
"Ми знаємо, що це від 10 до 20 парсеків поперек", - сказала вона. "Про розмір кульового скупчення."
Але важко повністю виключити світячий предмет, почасти тому, що дослідники не знають, наскільки швидко він рухався під час удару. (Можливо, він рухався дуже швидко, але не настільки важко, як очікувалося - справжня темна куля, - сказав Бонака. Або він міг рухатися повільніше, але був дуже масивним - свого роду темним молотком.) Без відповіді на це питання, неможливо бути впевненим, де б річ закінчилася.
Проте, можливість знайти справжній об’єкт із темної матерії викликає тяжкість.
Зараз дослідники не знають, що таке темна речовина. Здається, що наш Всесвіт діє як світиться речовина, речі, які ми можемо бачити, є лише невеликою часткою того, що там є. Галактики пов'язуються між собою так, ніби всередині них щось важке, скупчуючись у своїх центрах і створюючи величезну силу тяжіння. Тож більшість фізиків вважають, що там щось інше, щось невидиме. Існує багато різних думок щодо того, для чого він зроблений, але жодне із зусиль щодо безпосереднього виявлення темної речовини на Землі ще не спрацювало.
Ця щільна куля невидимого чогось, що пропливає через наш Чумацький Шлях, пропонує фізикам нову частину доказів того, що темна речовина може бути реальною. І це дозволило б припустити, що темна матерія справді "незграбна", як це передбачає більшість теорій про її поведінку.
Якщо темна речовина є "незграбною", то вона зосереджена в нерегулярних шматках, розподілених приблизно по галактиках - подібно до світної речовини, яку ми бачимо зосередженою в зірках і туманностях. Деякі альтернативні теорії, в тому числі теорії, які дозволяють припустити, що темна матерія взагалі не існує, не включали б жодних скупчень - і мали б вплив темної матерії плавно розподілений по галактикам.
Поки що відкриття Бонаки - це одне з видів, настільки нове, що воно ще не було опубліковане в рецензованому журналі (хоча його на заході зустріли натовпи фізиків на престижній конференції).
Щоб зняти це, вона спиралася на дані місії Gaia, програми Європейського космічного агентства для картографування мільярдів зірок у нашій галактиці та їх руху по небу. Він сформував найкращий існуючий каталог зірок, які, здається, є частиною GD-1.
Бонака підкреслив ці дані за допомогою спостережень із телескопа Мульти-дзеркала в Арізоні, які показали, які зірки рухаються до Землі, а які - віддаляються. Це допомогло розрізнити між зірками, які справді рухалися з GD-1, і тими, що просто сиділи поруч із нею на Землі. Ці зусилля дали найбільш точне зображення GD-1, яке виявило другий проміжок, шпору та раніше небачену область зоряного потоку.
По словах Бонаки, вона хоче зробити більше проектів для картографування, щоб виявити інші регіони неба, де щось невидиме, здається, збиває зірки навколо. Мета, за її словами, полягає в тому, щоб врешті-решт намалювати грудки темної матерії по всій Чумацькому Шляху.
