Компьютерный расчёт пролёта карликовой галактики через Млечный путь

На очередной встрече Американского астрономического сообщества астрономы из Рочестеровского технологического института (Нью-Йорк, США) представили на суд общественности версию появления ряби в газовой структуре Млечного пути. По их мнению, эта рябь – следствие прохождения через край нашей галактики другой, карликовой галактики, состоящей из тёмной материи.

Работа исследователей принадлежит к совершенно новой науке под названием галактосейсмология. Эта наука пытается объяснить рябь газов крупной галактики наличием карликовых спутниковых галактик, снующих в космосе. При этом из-за того, что эти галактики преимущественно состоят из тёмной материи, обычными средствами наблюдения зарегистрировать их невозможно.

Тёмная материя – гипотетическая форма материи, не взаимодействующая с частицами обычной, кроме как через гравитацию. Она не испускает электромагнитного излучения, а её наличие определяется по косвенным признакам. Представления о ней появились благодаря изучению поведений галактик, когда стало понятно, что большая часть вещества галактик должна быть невидимой, чтобы их расчётное поведение соответствовало наблюдаемому. Наблюдения и расчёты показали, что масса практически всех галактик в несколько раз превышает суммарную массу всех их звёзд.

Суканья Чакрабарти [Sukanya Chakrabarti], ведущий автор работы, объясняет, что исследование ряби в структуре галактического газа подобно тому, как сейсмологи, исследуя проходящие через земную кору волны, изучают строение планеты. Так же благодаря изучению изменений в галактическом газе, можно делать выводы не только о пролетевшей мимо карликовой галактике, но и о структуре и составе той галактики, которой этот газ принадлежит.

В 2009 году Чакрабарти и её наставник, профессор Лео Блиц [Leo Blitz] засекли карликовую галактику, состоящую из тёмной материи, благодаря трём цефеидам. Они явно двигались вместе, причём их скорость указывала на то, что они не являются частью Млечного пути. Их скорость относительно центра галактики составляла 200 км/с, тогда как обычная радиальная скорость звёзд составляет 12 км/с.

Цефеиды — класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период—светимость. Для астрономов цефеиды являются своего рода маяками. Ориентируясь по их переменному блеску, астрономы выясняют расстояния до удаленных объектов и определяют постоянную Хаббла.

Именно пролётом подобных галактик и объясняют учёные ту рябь в межзвёздном газе, которую астрономы увидели ещё десять лет назад, и с тех пор пытались понять.