Kosminio teleskopo surinkti duomenys parodė trimatę Paukščių Tako struktūrą – pirmą kartą taip tiksliai apskaičiuota mūsų galaktikos masė (Foto)

Jo surinkti labai tikslūs duomenys apie žvaigždžių padėtis ir judėjimą pagaliau leidžia pamatyti pilną trimatę Paukščių Tako struktūrą. Ir štai ją išnagrinėję mokslininkai padarė išvadą, kad Paukščių Takas yra apie penkis kartus lengvesnis, nei manyta iki šiol. Išvada remiasi galaktikos sukimosi kreivės sudarymu. Sukimosi kreivė yra sąryšis taro žvaigždžių orbitinio greičio ir atstumo nuo Galaktikos centro. Prieš kone pusšimtį metų pastebėta, kad daugumos galaktikų sukimosi kreivės yra gana plokščios – judėjimo greitis, tolstant nuo centro, beveik nekinta.

I've looked at 'Detection of a Keplerian decline in the Milky Way rotation curve' by Jiao et al as my #arXivoftheweek https://t.co/EH7iufGIkA. It's a paper that got some press attention, e.g., https://t.co/CAIOMHy5KB.

Tl;dr: I don't think they did. 1/4 pic.twitter.com/USSdlMcwxr

— Paul McMillan (@McMillan_Astro) September 29, 2023

Tai labai prieštaravo skaičiavimams, kuriuose sukimosi greitis įvertintas pagal regimos galaktikų medžiagos kuriamą gravitacinį lauką. Toks neatitikimas buvo vienas pirmųjų tamsiosios materijos egzistavimo įrodymų. Naujojo tyrimo autoriai, panašu, rado tamsiosios materijos halo, gaubiančio Paukščių Taką, pabaigą. Maždaug 19 kiloparsekų atstumu nuo centro – pustrečio karto toliau, nei Saulės orbita – žvaigždžių orbitinis greitis ima mažėti. Ir mažėja jis, bent iki 26,5 kiloparsekų, taip sparčiai, lyg tame regione praktiškai nebūtų daugiau medžiagos. Žvaigždžių ten nedaug, tad bendra jų masė įtakos sukimosi kreivei neturi. Bet pagal teorinius ir skaitmeninius modelius, galaktikos halas turėtų tęstis bent iki 200 kiloparsekų.

Kodėl jis praktiškai baigiasi taip arti centro – neaišku. Bendra Paukščių Tako masė pagal naujuosius duomenis tėra apie 200 milijardų Saulės masių – penkis kartus mažiau, nei ankstesni vertinimai. Net labiausiai liberalus stebėjimų paklaidų vertinimas leidžia pakelti galaktikos masę tik iki 540 milijardų Saulės masių. Įdomu, kad šis atradimas taip pat aiškiai paneigia pagrindinį modelį, teikiamą kaip alternatyvą tamsiajai materijai – Modifikuotąją Niutono dinamiką (MOND).

Pagal šį modelį, sukimosi kreivė negali imti taip sparčiai leistis, jei jau pasiekė plokščiąją stadiją. Taigi Paukščių Takas yra mažesnis, nei prognozuoja modeliai, bet tamsiosios materijos halą turi. Kaip paaiškinti tokią situaciją – nežinia. Galbūt mūsų galaktika išskirtinė savo raidos istorija, o gal ko nors svarbaus dar nesuprantame apie galaktikų formavimąsi.

Tyrimo rezultatai arXiv.