Еще в первой
половине двадцатого века астрономы предполагали, что во Вселенной есть некая тяжелая
и невидимая материя. При наблюдении за другими галактиками была обнаружена
удивительная особенность — независимо от удаленности от центра галактики скорость
вращения звёзд остается неизменной, хотя, как подсказывает небесная механика, она
должна была бы увеличиваться.
Из этого
наблюдения был сделан вывод, что масса галактик должна многократно превышать
массу звезд, которые входят в неё. Размышляя дальше, ученые пришли к мнению,
что пространство должно заполняться неизвестной материей, которую пока
невозможно зафиксировать с помощью современных технологий. Из этого свойства и
появилось название «темная материя», не выделяющаяся на фоне остальных
космических объектов.
Последующие
исследования и расчеты подтвердили эту теорию. Было доказано, что во Вселенной
есть некая материя, которая невидима для
исследователей космоса и намного превышает по массе все видимые космические
тела.
Галактика Млечный
путь тоже, по всей видимости, имеет темную материю. Но ученые столкнулись с
некоторыми трудностями в выявлении этого загадочного объекта в нашей галактике.
Эти трудности вызваны тем, что такую загадочную субстанцию можно определить
только путем расчетов, ее невозможно исследовать путем наблюдения. Давно известно
о присутствии темной материи в периферийных областях – в тех зонах космоса, в
которых скорость звёзд заметно отклоняется от расчётной. Но очень трудно
измерить точную скорость звезд, смотря не на «периферию» галактики, а в сторону
центра Млечного Пути.
Была сформирована
большая команда, в которую вошли ученые из таких стран, как Германия, Швеция,
Испания, Бразилия и Голландия. Исследователи стремились доказать наличие
невидимой материи в центральном ядре. В ходе этого большого исследования было
собраны и проанализированы все имеющиеся данные о скорости движения газа и звезд в нашей галактике. Ученые проследили
изменение скорости объектов, которые удалены от центра галактики на разное
расстояние.
На следующем этапе
исследования полученные данные были сравнены с расчетами того, как и с какой
скоростью должны были бы двигаться звезды, если бы Галактика состояла только из
видимой материи. Как и предполагалось, результаты подтвердили, что на скорость
звезд явно влияет невероятно большое количество тёмной материи. Причем, она
расположена как в средине галактического диска, так и в непосредственной
близости от Солнечной системы.
Соавтор
исследования, Мигель Пато из Мюнхенского технического университета, подвел итог
этого исследования: «Мы точно знаем, что тёмная материя необходима нашей
галактике, чтобы обеспечить вращение звёзд и газа на тех скоростях, которые мы
наблюдаем. Тем не менее, мы всё ещё не знаем, из чего состоит тёмная материя.
Это один из самых важных научных вопросов нашего времени».
Издание Nature
Physics опубликовало результаты работы. Они были получены благодаря применению
нового метода статистической обработки. Этот метод дает возможность
регистрировать распределение тёмной материи внутри Галактики даже при незначительных
галактоцентрических расстояниях.
Сейчас ученые
работают над тем, чтобы составить более точные космические карты, которые дадут
возможность больше узнать о структуре и развитии Млечного Пути. Более того,
такие исследования помогают в поиске
неуловимых частиц тёмной материи — вимпов.
