Тёмная материя могла оказаться ни при чём: 15 000 звёздных потоков показали неожиданный эффект

Учёные обнаружили, что характерные изгибы, разрывы и сгущения в звёздных потоках не всегда указывают на тёмную материю. К такому выводу пришли астрономы Вашингтонского университета, которые смоделировали четыре галактики размером с Млечный Путь и около 15 000 звёздных потоков, а затем проследили их эволюцию в течение пяти миллиардов лет.

Звёздные потоки образуются из групп звёзд, которые гравитация галактики растягивает в длинные структуры. Их давно используют как своеобразные индикаторы тёмной материи: считалось, что небольшие скопления невидимого вещества способны оставлять в потоках характерные провалы, перегибы и другие нарушения. Новая работа показала, что похожие следы возникают и без воздействия таких скоплений. Неравномерное распределение вещества в самой галактике создаёт неоднородное гравитационное поле, которое деформирует проходящие через него потоки.

Результат оказался намного сильнее ожидаемого. В симуляциях появились изгибы, волны, перегибы, ответвления, разрывы и плотные участки, а некоторые потоки были полностью разрушены. Из примерно 15 000 структур только около 70 сохранили полностью гладкую форму после пяти миллиардов лет. Особенно сильно искажения проявлялись у потоков, проходивших ближе к центру галактик, где гравитационное поле было более неоднородным.

Исследователи считают, что результат не отменяет возможность обнаружения тёмной материи по звёздным потокам, а позволяет точнее отделять её влияние от эффектов самой галактики. Следующим этапом станет моделирование потоков уже с небольшими скоплениями тёмной материи, чтобы определить признаки, которые не способна воспроизвести обычная гравитация галактики. Дополнительные данные должны дать будущие обзоры звёздного неба, включая наблюдения телескопа обсерватории Веры Рубин.

Источник: Вашингтонский университет