Сюрприз от Вселенной: 100 новых галактик, которых «не должно быть». Тёмная материя хихикает в углу
NewsMakerМлечный Путь оказался тем самым другом, который забирает всё внимание. Остальные — в тени.
Космологи обнаружили скрытые галактики-спутники Млечного Пути Космологи из Даремского университета выдвинули неожиданную гипотезу: число галактик-спутников, вращающихся вокруг Млечного Пути, может оказаться в полтора-два раза больше, чем считалось до сих пор. Учёные утверждают, что рядом с нашей галактикой могут скрываться ещё порядка 80, а возможно и до сотни карликовых галактик, которые долгое время оставались вне поля зрения телескопов.
К такому выводу исследователи пришли, объединив математическое моделирование с самыми детализированными на сегодняшний день суперкомпьютерными симуляциями. Их подход позволил предсказать существование особого типа объектов — «осиротевших» галактик, которые были почти полностью лишены своих тёмных материйных ореолов под действием гравитации Млечного Пути.
Работа была представлена на конференции Национального астрономического собрания Великобритании (NAM 2025), которая проходит в Дареме. Результаты открывают новое измерение в понимании структуры околоземного космоса и бросают вызов прежним представлениям о количестве галактик-компаньонов нашей Галактики.
Исследование базируется на космологической модели Lambda-CDM — именно она считается стандартной теорией формирования крупномасштабной структуры Вселенной. Согласно этой концепции, лишь 5% от всего содержания космоса приходится на обычную материю. Остальная часть делится между холодной тёмной материей (25%) и тёмной энергией (70%).
В рамках этой модели считается, что формирование галактик происходит внутри гигантских сгустков тёмной материи, называемых гало. Причём подавляющее большинство галактик во Вселенной — карликовые, и часто они существуют в качестве спутников более крупных систем, таких как Млечный Путь.
Однако теория сталкивается с трудностями, когда речь заходит о количестве этих малых галактик. Согласно расчётам LCDM, их должно быть значительно больше, чем удаётся увидеть на практике или воспроизвести в цифровых симуляциях. Этот несоответствующий прогноз долгое время вызывал скепсис и порождал споры в научном сообществе.
Новое исследование раскрывает, что пропавшие спутники, скорее всего, не исчезли, а просто остались незамеченными из-за своей крайне низкой светимости. Эти галактики утратили почти всю свою тёмную материю под воздействием массивного гало Млечного Пути, превратившись в едва заметные объекты. Именно такие «осиротевшие» системы и ускользают от большинства существующих симуляций.
Даремским учёным удалось преодолеть этот барьер с помощью принципиально нового метода. Они проследили распространение, плотность и свойства этих гипотетических объектов, используя передовые вычислительные инструменты, в том числе знаменитую симуляцию Aquarius — самую высокоточную на сегодняшний день модель формирования гало тёмной материи в пределах Млечного Пути.
Aquarius разработана консорциумом Virgo и даёт максимально подробную картину мелкомасштабных структур вокруг нашей галактики. В паре с этой моделью был использован код GALFORM — инструмент, создаваемый в Дареме на протяжении более 20 лет, который учитывает сложные процессы звездообразования, эволюции газа и взаимодействий галактик.
Совокупность моделей показала, что тёмные гало, окружавшие эти галактики, существовали почти весь возраст Вселенной. За миллиарды лет гравитационное взаимодействие с Млечным Путём вызывало постепенное «сдирание» как тёмной материи, так и звёздной массы, оставляя после себя чрезвычайно тусклые и миниатюрные остатки.
Таким образом, учёные пришли к выводу, что общее количество спутников любой яркости, вращающихся вокруг Млечного Пути, должно превышать текущее известное значение как минимум на 80, а возможно — и до 100 объектов. Эти результаты сильно расходятся с данными предыдущих симуляций, но при этом не противоречат базовым законам физики , положенным в основу модели LCDM.
Отдельный акцент исследование делает на недавно обнаруженных около тридцати слабосветящихся объектов, кандидатов в спутники Млечного Пути. Они настолько тусклые и компактные, что астрономы до сих пор не уверены, являются ли они полноценными карликовыми галактиками с тёмным материйным гало или всего лишь шаровыми скоплениями звёзд.
Даремские специалисты предполагают, что эти объекты вполне могут входить в ту самую предсказанную группу из десятков невидимых спутников. Если дальнейшие наблюдения подтвердят наличие у них структуры, соответствующей галактикам, это станет серьёзным аргументом в пользу их теории.
Пока же прорывные открытия остаются делом будущего. Учёные возлагают большие надежды на новые инструменты, прежде всего на телескоп Рубина и его камеру LSST, которая недавно была успешно введена в эксплуатацию. Благодаря её чувствительности, появляется реальный шанс впервые наблюдать эти невидимые ранее объекты.
Исследователи подчёркивают, что их предсказания уже используются в качестве ориентира для наблюдательной астрономии. Полученные данные станут основой для проверки теоретических моделей и оценки точности симуляций в новых условиях.
Таким образом, речь идёт не просто о корректировке числа галактик-спутников, а о проверке самой состоятельности современной космологической теории. Если предсказанные «пропавшие» галактики будут действительно найдены, это укрепит позиции Lambda-CDM как единой модели описания эволюции Вселенной.
К такому выводу исследователи пришли, объединив математическое моделирование с самыми детализированными на сегодняшний день суперкомпьютерными симуляциями. Их подход позволил предсказать существование особого типа объектов — «осиротевших» галактик, которые были почти полностью лишены своих тёмных материйных ореолов под действием гравитации Млечного Пути.
Работа была представлена на конференции Национального астрономического собрания Великобритании (NAM 2025), которая проходит в Дареме. Результаты открывают новое измерение в понимании структуры околоземного космоса и бросают вызов прежним представлениям о количестве галактик-компаньонов нашей Галактики.
Исследование базируется на космологической модели Lambda-CDM — именно она считается стандартной теорией формирования крупномасштабной структуры Вселенной. Согласно этой концепции, лишь 5% от всего содержания космоса приходится на обычную материю. Остальная часть делится между холодной тёмной материей (25%) и тёмной энергией (70%).
В рамках этой модели считается, что формирование галактик происходит внутри гигантских сгустков тёмной материи, называемых гало. Причём подавляющее большинство галактик во Вселенной — карликовые, и часто они существуют в качестве спутников более крупных систем, таких как Млечный Путь.
Однако теория сталкивается с трудностями, когда речь заходит о количестве этих малых галактик. Согласно расчётам LCDM, их должно быть значительно больше, чем удаётся увидеть на практике или воспроизвести в цифровых симуляциях. Этот несоответствующий прогноз долгое время вызывал скепсис и порождал споры в научном сообществе.
Новое исследование раскрывает, что пропавшие спутники, скорее всего, не исчезли, а просто остались незамеченными из-за своей крайне низкой светимости. Эти галактики утратили почти всю свою тёмную материю под воздействием массивного гало Млечного Пути, превратившись в едва заметные объекты. Именно такие «осиротевшие» системы и ускользают от большинства существующих симуляций.
Даремским учёным удалось преодолеть этот барьер с помощью принципиально нового метода. Они проследили распространение, плотность и свойства этих гипотетических объектов, используя передовые вычислительные инструменты, в том числе знаменитую симуляцию Aquarius — самую высокоточную на сегодняшний день модель формирования гало тёмной материи в пределах Млечного Пути.
Aquarius разработана консорциумом Virgo и даёт максимально подробную картину мелкомасштабных структур вокруг нашей галактики. В паре с этой моделью был использован код GALFORM — инструмент, создаваемый в Дареме на протяжении более 20 лет, который учитывает сложные процессы звездообразования, эволюции газа и взаимодействий галактик.
Совокупность моделей показала, что тёмные гало, окружавшие эти галактики, существовали почти весь возраст Вселенной. За миллиарды лет гравитационное взаимодействие с Млечным Путём вызывало постепенное «сдирание» как тёмной материи, так и звёздной массы, оставляя после себя чрезвычайно тусклые и миниатюрные остатки.
Таким образом, учёные пришли к выводу, что общее количество спутников любой яркости, вращающихся вокруг Млечного Пути, должно превышать текущее известное значение как минимум на 80, а возможно — и до 100 объектов. Эти результаты сильно расходятся с данными предыдущих симуляций, но при этом не противоречат базовым законам физики , положенным в основу модели LCDM.
Отдельный акцент исследование делает на недавно обнаруженных около тридцати слабосветящихся объектов, кандидатов в спутники Млечного Пути. Они настолько тусклые и компактные, что астрономы до сих пор не уверены, являются ли они полноценными карликовыми галактиками с тёмным материйным гало или всего лишь шаровыми скоплениями звёзд.
Даремские специалисты предполагают, что эти объекты вполне могут входить в ту самую предсказанную группу из десятков невидимых спутников. Если дальнейшие наблюдения подтвердят наличие у них структуры, соответствующей галактикам, это станет серьёзным аргументом в пользу их теории.
Пока же прорывные открытия остаются делом будущего. Учёные возлагают большие надежды на новые инструменты, прежде всего на телескоп Рубина и его камеру LSST, которая недавно была успешно введена в эксплуатацию. Благодаря её чувствительности, появляется реальный шанс впервые наблюдать эти невидимые ранее объекты.
Исследователи подчёркивают, что их предсказания уже используются в качестве ориентира для наблюдательной астрономии. Полученные данные станут основой для проверки теоретических моделей и оценки точности симуляций в новых условиях.
Таким образом, речь идёт не просто о корректировке числа галактик-спутников, а о проверке самой состоятельности современной космологической теории. Если предсказанные «пропавшие» галактики будут действительно найдены, это укрепит позиции Lambda-CDM как единой модели описания эволюции Вселенной.