Авторы нового исследования смогли решить спорный момент, который касается темной материи.
Галактики в основном состоят из темной материи. Понимание того, как она распределена внутри галактик, даст ученым ключ к пониманию того, что это за вещество.
Компьютерное моделирование предсказывает, что темная материя должна скапливаться в центре галактик. Однако большинство наблюдений показывают обратное. Вместо того, чтобы образовать выступ с острием в центре галактики, где находится самая большая концентрация темной материи, загадочное вещество распределено более равномерно. Это несоответствие между теорией и наблюдениями привело к множеству дебатов между учеными.
Чтобы разрешить эту проблему, астрономы использовали данные космического телескопа «Хаббл». Они наблюдали за движением звезд и изменением в их движении в течение многих лет. Они находятся в центре карликовой галактики Дракон. Она расположена на расстоянии 250 000 световых лет от Земли. Это галактика-спутник Млечного Пути.
Ученые изучили данные телескопа «Хаббл» за последние 18 лет и измерили динамическое движение звезд в центре карликовой галактики.
Для изучения темной материи в галактике ученые исследуют звезды и их движения, которые обусловлены притяжением темной материи. Один из методов измерения скорости объектов в космосе основан на эффекте Допплера, который показывает изменение длины волны света, когда звезда приближается или удаляется от Земли. Хотя этот метод дает важную информацию, он предоставляет данные только об одномерном движении.
Однако звезды также движутся по небу, и это измеряется как их собственное движение. Объединив данные о скорости, полученные с помощью эффекта Допплера, и данные о собственных движениях звезд, ученые создали уникальный анализ 3D-движений звезд.
В итоге, они создали анализ 3D-движений звезд внутри карликовой галактики. На него оказывает влияние скопление темной материи.
Используя трехмерные данные, команда смогла сократить количество предположений, использованных в предыдущих исследованиях. Они проанализировали характеристики галактики, такие как ее вращение, а также распределение звезд и темной материи, в своих моделях.
Полученные данные больше согласуются с тем, что в галактике темная материя распределена в виде выступа с концентрацией в центре. Однако сказать точно, имеют ли все галактики такую структуру темной материи сложно. Для подтверждения нужны новые наблюдения.
Результаты исследования приняты к публикации в The Astrophysical Journal.
