Нещодавнє дослідження, що об’єднало дані місії Gaia Європейського космічного агентства (ЄКА) та Експерименту з галактичної еволюції обсерваторії Апач Пойнт (APOGEE), дозволило зробити цікаве спостереження про обертання зірок на периферії Чумацького Шляху. Це відкриття кидає виклик наявним моделям розподілу темної матерії в нашій галактиці.
Місія Gaia зосереджена на створенні тривимірної карти понад мільярда зірок Чумацького Шляху, фіксуючи їхній рух, хімічний склад, світність і відстань. Це досягається за допомогою двох високочутливих камер, які точно вимірюють положення і рух зірок. З іншого боку, APOGEE використовує інфрачервоний спектрограф, встановлений на наземному телескопі в Нью-Мексико, США, для аналізу хімічного складу зірок, що допомагає зрозуміти еволюцію та формування галактики.
У цьому дослідженні вчені проаналізували рух зірок на різних відстанях від центру галактики, використовуючи дані Gaia та APOGEE. Всупереч очікуваній картині, заснованій на сучасних моделях галактичної динаміки, крива обертання цих зірок відхилялася від прогнозів.
Зазвичай очікується, що орбітальна швидкість зірок поступово зменшується, чим далі вони віддаляються від галактичного центру. Однак дослідження виявило, що на певній відстані (близько 100 000 світлових років від центру) відбувається неочікуване зменшення орбітальної швидкості зірок. Це спостереження ставить під сумнів традиційну модель розподілу темної матерії, яку часто уявляють як невидиме гало, що охоплює галактичний центр і впливає на рух зірок через своє гравітаційне тяжіння.
Дослідження припускає можливість того, що в деяких регіонах галактики гало темної матерії може бути менш щільним, ніж вважалося раніше, що вказує на “спорожніле” гало. Це може означати, що в цих областях менше темної матерії, ніж очікувалося.
Для подальшого дослідження цих результатів вчені планують використовувати комп’ютерні симуляції для моделювання різних розподілів темної матерії. Ці симуляції мають на меті узгодити спостережувану криву обертання зорі з потенційними конфігураціями темної матерії. Розуміння цієї динаміки може дати нове розуміння еволюції Чумацького Шляху і сприяти розширенню знань про формування галактик.
Деталі та наслідки цього дослідження задокументовані в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.