Автори нового дослідження змогли вирішити спірний момент, який стосується темної матерії. Результати дослідження прийняті до публікації в The Astrophysical Journal.
Галактики в основному складаються з темної матерії. Розуміння того, як вона розподілена всередині галактик, дасть вченим ключ до розуміння того, що це за речовина.
Комп’ютерне моделювання передбачає, що темна матерія має накопичуватися в центрі галактик. Однак більшість спостережень показують протилежне. Замість того, щоб утворити виступ із вістрям у центрі галактики, де розташована найбільша концентрація темної матерії, загадкова речовина розподілена більш рівномірно. Ця невідповідність між теорією і спостереженнями призвела до безлічі дебатів між ученими.
Щоб розв’язати цю проблему, астрономи використовували дані космічного телескопа “Хаббл”. Вони спостерігали за рухом зірок і зміною в їхньому русі протягом багатьох років. Вони знаходяться в центрі карликової галактики Дракон. Вона розташована на відстані 250 000 світлових років від Землі. Це галактика-супутник Чумацького Шляху.
Учені вивчили дані телескопа “Хаббл” за останні 18 років і виміряли динамічний рух зірок у центрі карликової галактики.
Для вивчення темної матерії в галактиці вчені досліджують зірки та їхні рухи, які зумовлені тяжінням темної матерії. Один із методів вимірювання швидкості об’єктів у космосі заснований на ефекті Допплера, який показує зміну довжини хвилі світла, коли зірка наближається або віддаляється від Землі. Хоча цей метод дає важливу інформацію, він надає дані тільки про одновимірний рух.
Однак зірки також рухаються небом, і це вимірюється як їхній власний рух. Об’єднавши дані про швидкість, отримані за допомогою ефекту Допплера, і дані про власні рухи зірок, вчені створили унікальний аналіз 3D-рухів зірок.
У підсумку, вони створили аналіз 3D-рухів зірок усередині карликової галактики. На нього впливає скупчення темної матерії.
Використовуючи тривимірні дані, команда змогла скоротити кількість припущень, використаних у попередніх дослідженнях. Вони проаналізували характеристики галактики, такі як її обертання, а також розподіл зірок і темної матерії, у своїх моделях.
Отримані дані більше узгоджуються з тим, що в галактиці темна матерія розподілена у вигляді виступу з концентрацією в центрі. Однак сказати точно, чи мають усі галактики таку структуру темної матерії складно. Для підтвердження потрібні нові спостереження.