Nature: темная материя вокруг Млечного Пути распределена в виде гигантской структуры

Большая часть материи — в том числе темной — за пределами Местной группы галактик организована не хаотично, а в виде гигантской плоской структуры. К такому выводу пришли астрономы из Университета Гронингена совместно с коллегами из Германии, Франции и Швеции. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

Местная группа включает Млечный Путь, галактику Андромеды и несколько десятков более мелких галактик. Уже почти сто лет известно, что большинство галактик во Вселенной удаляются от нас, подчиняясь закону Хаббла — Леметра. Однако давно оставалось загадкой, почему почти все крупные соседние галактики, за исключением Андромеды, ускользают от гравитационного влияния Местной группы, несмотря на её огромную массу.

Команда под руководством выпускника аспирантуры Эвуда Вемпе и профессора Амины Хелми показала, что это можно объяснить особым распределением массы в ближайшем космическом окружении. Компьютерные симуляции указали, что материя вокруг Местной группы — включая невидимую темную материю — образует протяженный "лист" или плоскость размером в десятки миллионов световых лет. Над и под этой плоскостью расположены обширные пустоты, практически лишенные галактик.

Модель начиналась с условий ранней Вселенной, восстановленных по данным реликтового излучения. Затем суперкомпьютер "эволюционировал" эту область до современного состояния, воспроизводя массы, положения и скорости Млечного Пути, Андромеды и 31 галактики, расположенной сразу за пределами Местной группы. Полученные симуляции стали своего рода "виртуальными двойниками" нашего космического окружения.

Такие модели хорошо объяснили наблюдаемые скорости соседних галактик, которые, несмотря на массивность Млечной группы, продолжают удаляться и следовать закону Хаббла — Леметра. Оказалось, что гравитационное притяжение Местной группы для галактик, лежащих в плоскости, компенсируется массой, распределенной дальше в этом же "листе". А в направлениях, откуда ожидалось бы падение материи к нам, находятся пустоты, где просто нет галактик.

По словам Вемпе, это первое исследование, позволяющее восстановить распределение и динамику темной материи в окрестностях Млечного Пути и Андромеды.

"Нам удалось получить модель, которая одновременно согласуется с современной космологией и с реальной динамикой нашего локального окружения", — отметил он.