Космическая загадка: что-то невидимое разрывает ближайшее к Земле звездное скопление

В Млечном Пути происходят странные события. Согласно новому анализу спутниковых данных Gaia, ближайшее к нашей Солнечной системе звездное скопление в настоящее время разрывается на части - разрушается гравитационным притяжением чего-то массивного, чего мы не видим.

По словам астрономов, это нарушение могло быть намеком на то, что поблизости находится невидимый сгусток темной материи, который наносит гравитационный ущерб всему, что находится в пределах досягаемости.

На самом деле, звездные скопления, разрываемые гравитационными силами, неизбежны. Звездное скопление, как следует из названия, представляет собой плотное скопление звезд. Даже внутренне гравитационное взаимодействие может стать довольно разрушительным.

Между этими внутренними взаимодействиями и внешними галактическими приливными силами - гравитацией, создаваемой самой галактикой - звездные скопления могут в конечном итоге разделиться на реки звезд: так называемый приливный поток.

Эти потоки трудно увидеть на небе, потому что часто довольно сложно измерить расстояния до звезд и, следовательно, группировать звезды вместе. Но спутник Gaia работал над картографированием галактики Млечный Путь в трех измерениях с максимальной детализацией и высочайшей достижимой точностью, а также с наиболее точными данными о местоположении и скорости как можно большего количества звезд.

Поскольку звезды, извлеченные из звездного скопления, по-прежнему имеют ту же скорость (более или менее), что и звезды в скоплении, данные Gaia помогли астрономам идентифицировать многие ранее неизвестные приливные потоки и звездные скопления с приливными хвостами - нити звезд, которые образовались. вырваться из кластера как спереди, так и сзади.

В 2019 году астрономы сообщили, что в данных Gaia они нашли доказательства приливных хвостов, исходящих из Гиад; Находится на расстоянии 153 световых лет от Земли, это ближайшее звездное скопление к Земле.

Это привлекло внимание астронома Терезы Джерабковой и ее коллег из Европейского космического агентства и Европейской южной обсерватории. Когда стали доступны Gaia Data Release 2.5 (DR2.5) и DR3, они сосредоточились на расширении параметров поиска, чтобы поймать звезды, которые не были обнаружены ранее.

Они нашли сотни и сотни звезд, связанных с Гиадами. Центральное скопление составляет около 60 световых лет в поперечнике; приливные хвосты простираются на тысячи световых лет.

Наличие таких хвостов вполне нормально для звездного скопления, разрушенного галактическими приливными силами, но команда заметила кое-что странное. Они провели моделирование разрушения скопления и обнаружили значительно больше звезд в хвосте моделирования. В реальном скоплении некоторые звезды отсутствуют.

Команда провела дополнительное моделирование, чтобы выяснить, что может заставить эти звезды сбиться с пути, и обнаружила, что взаимодействие с чем-то большим, примерно в 10 миллионов раз массой Солнца, может воспроизвести наблюдаемое явление.

« Должно быть, было тесное взаимодействие с этим действительно массивным объектом, и Гиады только что были разбиты», - сказала Джерабкова.

Большая проблема с этим сценарием заключается в том, что в настоящее время мы не можем увидеть что-либо настолько массивное где-либо поблизости. 

Однако на самом деле Вселенная полна невидимого вещества - темной материи, так мы называем загадочную массу, о существовании которой мы можем судить только по ее гравитационному воздействию на то, что мы видим.

Согласно этим гравитационным эффектам, ученые подсчитали, что примерно 80 процентов всей материи во Вселенной - это темная материя. Считается, что темная материя является неотъемлемой частью формирования галактик - большие сгустки ее в ранней Вселенной собирали и формировали нормальную материю в галактики, которые мы видим сегодня.

Эти сгустки темной материи все еще можно найти сегодня в протяженных «темных ореолах» вокруг галактик. Считается, что Млечный Путь имеет диаметр 1,9 миллиона световых лет. Внутри этих ореолов астрономы предсказывают, что более плотные сгустки, называемые суб ореолами темной материи, просто дрейфуют в космосе.

Дальнейшие поиски могут выявить объект или структуру, которая могла вызвать странное исчезновение звезд в хвосте Гиад; Исследователи считают, что причиной разрушения могло быть субгало темной материи.

Открытие также предполагает, что приливные течения и приливные хвосты могут быть отличным местом для поиска источников таинственных гравитационных взаимодействий.