Астрономы нашли край нашей Галактики

Астрофизики из Великобритании, Германии, США и Канады при помощи космического телескопа Gaia смогли впервые определить размеры нашей Галактики, измерив диаметр гало темной материи — сферической области, на которую распространяется гравитационное поле Млечного Пути.

Результаты исследования переданы для публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а также размещены в библиотеке препринтов arXiv.org, сообщает РИА Новости.

Астрономы успешно наблюдают за другими галактиками, но Млечный Путь сфотографировать не могут, так как находятся внутри него. Поэтому при оценке размеров нашей Галактики они обычно исходят из расстояния до самых удаленных ее объектов. Однако такая оценка дает только границы галактического диска диаметром около 260 тыс. световых лет. Но как границы Солнечной системы распространяются значительно дальше пояса Койпера и включают всю область гравитационного влияния Солнца, так и границы Галактики оказываются значительно дальше видимой области галактического диска.

Расчеты, основанные на данных картирования космического телескопа Gaia, показали, что невидимое гало темной материи, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, простирается на 950 тыс. световых лет.

Телескоп Gaia уже седьмой год тщательно фиксирует положение всех движущихся объектов нашей Галактики, их лучевые скорости и изменение расстояний между звездами. Задача проекта — построить точную 3D-карту Млечного Пути, но для этого важно знать его размеры.

Британские, немецкие, американские и канадские астрофизики объединили усилия, чтобы определить расстояние до внешних границ гало темной материи. Они исходили из того, что звезды на внешних краях галактического диска движутся намного быстрее, чем должны, если основываться на гравитационном влиянии только видимой материи. Дополнительное гравитационное воздействие ученые интерпретировали как исходящее от темной материи внешнего гало. Тогда они провели моделирование с высоким разрешением ореолов темной материи галактик с массой Млечного Пути — как в отдельности, так и в составе Местной группы (небольшой группы галактик диаметром около 9,8 млн световых лет, в которую входят Млечный Путь, галактика Андромеды (M31), Треугольника (М33) и еще несколько десятков более мелких).

С учетом радиальных скоростей (орбитальных скоростей объектов, движущихся вокруг центра Галактики на различных расстояниях) и плотности авторы определили границу, за пределами которой скорость карликовых галактик заметно падает. Радиальное расстояние до этой границы составило около 292 килопарсеков, или 950 тысяч световых лет, а общий размер Млечного Пути, или его диаметр, — 1,9 миллиона световых лет.

Эти результаты стали первым измерением внешних размеров нашей Галактики. Они еще будут уточняться, но уже сейчас, по мнению авторов, их можно использовать в качестве граничных параметров во многих исследованиях и теоретических построениях.

"Во многих анализах гало Млечного Пути его внешняя граница является фундаментальным ограничением. Часто ученые руководствуются субъективным выбором, но предпочтительнее определить внешний край физически. Мы связали границу распределения темной материи с наблюдаемым звездным гало и популяцией карликовых галактик. Надеемся, что будущие данные обеспечат более надежное и точное измерение границ Млечного Пути и близлежащих галактик", — пишут авторы статьи.