Десетилетия наред учените са били заинтригувани от едно загадъчно явление: много големи галактики в близост до Млечния път, освен Андромеда, изглежда, че се отдалечават от нас, вместо да бъдат привлечени от гравитационни сили. Това наблюдение е особено изненадващо, като се има предвид, че тези галактики са част от Локалната група, която включва Млечния път, Андромеда и множество по-малки галактики, които колективно оказват значително гравитационно влияние.
Откритие на космическа плоскост
Проривно проучване, ръководено от докторанта Евуд Венпе от Института Каптейн в Грьонинген, предостави нови прозрения по тази загадка. Използвайки напреднали компютърни симулации, изследователският екип идентифицира огромна, сплескана структура от материя, заобикаляща Локалната група, простираща се на десетки милиони светлинни години. Тази структура включва както видима материя, така и неуловимата тъмна материя, обгръщаща галактиките, разпръсната между огромни космически вакуумни пространства отгоре и отдолу.
Симулациите демонстрират, че тази уникална подредба на материята точно отразява наблюдаваните позиции и скорости на близките галактики. По същество, моделът отразява моделите на реалната вселена, предоставяйки по-ясно разбиране на космическата динамика.
Създаване на виртуален реплика на нашето космическо съседство
Изследователите започнаха своя модел, като взеха предвид условията от ранната вселена, използвайки измервания на космическия микровълнов фон, за да оценят разпределението на материята малко след Голямото взривяване. Мощна компютърна симулация след това разви тази ранна вселена през времето, завършвайки с структура, която тясно наподобява текущата Локална група.
Получените симулации ефективно репликират масите, местоположението и движенията на Млечния път и Андромеда, заедно с позициите и скоростите на 31 галактики, разположени точно извън Локалната група. Този модел се описва като "виртуален близнак" на нашата космическа среда поради своята забележителна точност.
Когато се вземе предвид плоското разпределение на материята, моделът разкрива, че заобикалящите галактики се отдалечават от нас със скорости, подобни на наблюдаваните в действителност. Въпреки гравитационното привличане на Локалната група, галактиките в тази равнина са повлияни от допълнителна маса, разпределена в нея, която противодейства на гравитационната сила на Локалната група. В контекста на това, районите извън тази равнина съдържат малко галактики, което обяснява отсъствието на обекти, движещи се към нас от тези области.
Разрешаване на дългогодишна загадка
Ръководителят на изследването Евуд Венпе подчертава, че това проучване представлява първия цялостен опит за анализ на разпределението и движението на тъмната материя около Млечния път и Андромеда. "Изследваме различни локални конфигурации от ранната вселена, които биха могли да доведат до образуването на Локалната група. Вълнуващо е да имаме модел, който съответства както на текущата космологична рамка, така и на динамиката на нашето локално обкръжение."
Астрономът Амина Хелми изрази ентусиазъм за откритията, подчертавайки, че този проблем е предизвиквал изследователите в продължение на много години. "Вълнуващо е да видим, че можем да изведем разпределение на масата, базирано единствено на движението на галактиките, което съответства на техните позиции в и точно извън Локалната група."
