Млечный Путь… похудел?

Результаты нового исследования показывают, что общая масса нашей галактики может быть по крайней мере вдвое меньше, чем предполагалось ранее.

Представьте, что однажды утром вы встали на весы, и те показали лишь половину вашего вчерашнего веса. Вы бы проверили весы, правильно? В действительности же произошла именно космическая по своему масштабу потеря веса, когда Элис Дисон (Alis Deason), астроном университета Калифорнии в Санта-Круз, перенастроила «весы» для взвешивания нашей галактики. «Мы считаем, что Млечный Путь имеет лишь половину общепринятой массы», – сказала она, представляя результат своих исследований на 221-ом заседании Американского астрономического сообщества.

Определить массу Млечного Пути непросто, поскольку значительная часть этой массы связана с темным веществом, недоступным для наблюдения. Ученые обычно измеряют скорость вращения галактики (приблизительно на расстоянии 45000 световых лет от ее центра) и совмещают результат с теоретическими представлениями о распределении темной материи. В 2009 году команда под руководством Марка Рейда (Mark Reid) из Гарвард-Смитсониановского астрофизического центра в Кембридже, штат Массачусетс, определила этим способом общую массу галактики равной нескольким триллионам масс Солнца. Но и по сей день, по мнению Рейда, здесь остается много неопределенностей, так что «определение полной массы Галактики все еще является сложной задачей».

Элис Дисон и ее коллеги использовали иной подход. В первую очередь они искали самые далекие звезды в гало Млечного Пути: огромной области пространства сотней тысяч световых лет в поперечнике, где старые звезды роятся вокруг галактического центра как ночные мотыльки вокруг фонаря. Разброс скоростей у звезд в галактическом гало как раз и позволил Дисон рассчитать массу Млечного Пути.

В итоге команда пришла к выводу, что искомая масса составляет «всего лишь» 500-1000 миллиардов солнечных – менее половины величины, определенной ранее Рейдом. Дисон обращает внимание, что полученный результат все же зависит от сделанных ею допущений о размере галактического гало и типе движения звезд вокруг галактического центра, но для этих допущений, по ее словам, есть убедительные теоретические основания.

Другие исследователи встретили сообщение Элис с осторожным интересом. «Методика Дисон является в принципе убедительной», – считает Питер ван дер Круит (Pieter van der Kruit), астроном университета Гронингена, Нидерланды. «Но звезды в гало расположены слишком редко, чтобы дать нечто большее, чем ориентировочный результат», – говорит он. «В идеале хотелось бы подтверждения от большей выборки, но авторы вполне могут быть и правы».

Меньшая масса нашей домашней галактики имела бы несколько последствий, например, для количества темной материи и характера ее распределения в Млечном Пути. Нынешние теории предсказывают, что галактики типа нашей должны быть окружены сотнями или даже тысячами меньших галактик-сателлитов – много больше найденного астрономами. По словам Питера ван дер Круита, новая оценка потенциально могла бы объяснить данное противоречие.

Рейд добавляет, что знание массы Млечного Пути «важно для понимания того, как происходило формирование галактики, и что ждет Местную Группу (галактик) в следующие несколько миллиардов лет». Поскольку галактики в Местной Группе (простирающейся на расстояние в несколько миллионов световых лет и включающей ближайшую галактику Андромеды) чувствуют притяжение друг друга, то «лучшим способом получить полную массу было бы построение полной 3D модели распределения скоростей в Местной Группе галактик», - считает он.

Существующие возможности не позволяют собрать такую информацию, но Дисон ожидает, что дополнительные наблюдения более крупных телескопов вскоре подтвердят ее результаты. «Нам нужно больше звезд [в гало], и нам нужно достичь бОльших расстояний от центра Млечного Пути», - говорит она.

Источники
1. Has the Milky Way Lost Weight?

2. The cold veil of the Milky Way stellar halo

Иллюстрации

1. Панорама Млечного Пути на фоне южного неба, сделанная около обсерватории Параналь, Чили, 2009 год(фрагмент.
2. Панорама Млечного Пути на фоне южного неба, сделанная около обсерватории Параналь, Чили, 2009 год.
3. Панорама Млечного Пути, сделанная в Долине Смерти, США, 2005 год.