1540
Ледь помітна стрічка зір навколо далекої галактики стала для астрономів новим способом «побачити» невидиму темну матерію. Дослідники вперше знайшли за межами Чумацького Шляху тонкий зоряний потік, що утворився з кульового скупчення, яке поступово руйнувалося під дією гравітації. За формою й орбітою цієї структури команда змогла відновити гравітаційне поле галактики та оцінити, як у ній розподілена невидима маса.
Кульові скупчення — це щільні групи старих зір, які утримуються разом власною гравітацією. Під час руху навколо галактики її гравітаційне поле поступово відриває від скупчення окремі зорі.
Вони не розлітаються хаотично. Більшість продовжує рухатися майже тією самою орбітою, тому за скупченням утворюється довгий вузький потік — своєрідна космічна стрічка.
У Чумацькому Шляху астрономи знають десятки подібних структур. Проте до цього часу жоден потік саме від кульового скупчення не вдавалося впевнено побачити в іншій галактиці: такі структури надзвичайно слабкі й губляться на тлі зоряного світла.
Відкриття зробили в архівних спостереженнях космічного телескопа Hubble. Під час аналізу зображень ультрадифузної галактики UGC 9050-Dw1 один із дослідників помітив тонку світлу дугу, яка нагадувала зоряний потік.
Галактика розташована приблизно за 115 мільйонів світлових років від Землі. Вона містить відносно мало зір і має дуже низьку поверхневу яскравість. Саме цей темний фон допоміг побачити структуру, яка в яскравішій галактиці могла б залишитися непоміченою.
Після ідентифікації потоку команда використала тисячі комп’ютерних симуляцій. У них змінювали властивості початкового кульового скупчення, масу галактики та різні варіанти розподілу темної матерії.
Мета була проста: знайти сценарії, які найкраще відтворюють довжину, ширину та форму реального зоряного потоку.
Оскільки орбіта зір визначається гравітацією, потік працює як природний датчик маси. Відомо, скільки приблизно маси дають видимі зорі, а все, що потрібно додати до моделі для пояснення руху потоку, можна віднести до невидимої складової.
Моделі показали, що UGC 9050-Dw1 містить значну кількість темної матерії, що узгоджується з попередніми оцінками для ультрадифузних галактик.
Темна матерія становить приблизно 85% усієї матерії у Всесвіті, але не випромінює й не відбиває світло. Її існування визначають за гравітаційним впливом на видимі об’єкти.
Особлива цінність тонких зоряних потоків у тому, що вони можуть реагувати навіть на невеликі скупчення темної матерії. Якщо така концентрація проходить поруч, у потоці можуть з’явитися розриви, згущення або інші деформації.
Наступне покоління оглядових телескопів може різко збільшити кількість таких знахідок. ESA Euclid і NASA Nancy Grace Roman охоплюватимуть значно більші ділянки неба, ніж Hubble.
Якщо навколо інших галактик знайдуть багато таких тонких потоків, астрономи отримають новий спосіб порівнювати структуру темної матерії в різних середовищах, а не лише в нашому Чумацькому Шляху.
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260823015000.htm
