Шах и мат, шароверы. Окрестности нашей Галактики оказались плоскими (но Земля все еще круглая)
NewsMakerПочему Андромеда летит к нам, а остальные крупные соседи уносятся прочь
Похоже, нашей Галактике крупно повезло с соседями. Почти все массивные галактики поблизости ведут себя так, как и положено во Вселенной, которая расширяется: удаляются от нас. Исключение одно и очень заметное. Туманность Андромеды уже давно летит в нашу сторону так быстро, что астрономы всерьез обсуждают будущую встречу двух гигантов.
Наблюдение это старое и немного раздражающее: почему ближайшая к нам большая галактика не “плывет по течению”, а идет наперерез общему разбеганию? Новая работа предлагает простой по идее, но эффектный по масштабу ответ. В окрестностях Местной группы материя распределена не более или менее “шаром” вокруг нас, а вытянута в огромный уплощенный слой, где основную роль играет темная материя. Именно этот слой, лежащий чуть дальше границ системы Млечного Пути и Андромеды, своей гравитацией перетягивает прочие соседние галактики наружу, в сторону от нас, и тем самым “спасает” Млечный Путь от череды столкновений с разными крупными соседями.
Авторы строили картину не по одной красивой фотографии, а через компьютерное моделирование локальной Вселенной на десятки миллионов световых лет вокруг. В качестве отправной точки они использовали распределение неоднородностей, которое мы видим в реликтовом излучении, то есть “снимке” Вселенной в возрасте около 380 тысяч лет, а затем подбирали сценарии, которые одновременно воспроизводят массы, положения и скорости Млечного Пути, Андромеды и набора ближайших внешних галактик. В таких моделях и проявилась нужная геометрия: масса (темная и обычная) концентрируется в плоскости, простирающейся примерно до 10 мегапарсеков, а выше и ниже этой плоскости оказываются глубокие пустоты, где галактик почти нет.
Почему это важно именно для “кто куда летит”. Если бы материя вокруг Местной группы распределялась примерно сферически, гравитация Млечного Пути и Андромеды должна была бы заметно тормозить удаление соседей относительно закона Хаббла. Наблюдения показывают более тонкую картину: на одних расстояниях галактики отстают от простого ожидания, а дальше начинают, наоборот, уходить быстрее. Уплощенный слой как раз и дает нужный “перекос”: он тянет внешние галактики прочь так, что это почти уравновешивает притяжение самой Местной группы. При этом Андромеда все равно сближается с нами, потому что две главные галактики сидят в собственных гало темной материи и гравитационно связаны друг с другом сильнее, чем с остальными соседями.
Отдельная приятная деталь для теоретиков: такой сценарий, по словам авторов, укладывается в стандартную космологическую картину с лямбда-CDM, не требуя “ломать” модель ради нашей местной аномалии. Дальше команда предлагает проверять выводы по независимым признакам, например искать дополнительные структуры, которые должны падать к этому слою из направлений пустот.
Похоже, нашей Галактике крупно повезло с соседями. Почти все массивные галактики поблизости ведут себя так, как и положено во Вселенной, которая расширяется: удаляются от нас. Исключение одно и очень заметное. Туманность Андромеды уже давно летит в нашу сторону так быстро, что астрономы всерьез обсуждают будущую встречу двух гигантов.
Наблюдение это старое и немного раздражающее: почему ближайшая к нам большая галактика не “плывет по течению”, а идет наперерез общему разбеганию? Новая работа предлагает простой по идее, но эффектный по масштабу ответ. В окрестностях Местной группы материя распределена не более или менее “шаром” вокруг нас, а вытянута в огромный уплощенный слой, где основную роль играет темная материя. Именно этот слой, лежащий чуть дальше границ системы Млечного Пути и Андромеды, своей гравитацией перетягивает прочие соседние галактики наружу, в сторону от нас, и тем самым “спасает” Млечный Путь от череды столкновений с разными крупными соседями.
Авторы строили картину не по одной красивой фотографии, а через компьютерное моделирование локальной Вселенной на десятки миллионов световых лет вокруг. В качестве отправной точки они использовали распределение неоднородностей, которое мы видим в реликтовом излучении, то есть “снимке” Вселенной в возрасте около 380 тысяч лет, а затем подбирали сценарии, которые одновременно воспроизводят массы, положения и скорости Млечного Пути, Андромеды и набора ближайших внешних галактик. В таких моделях и проявилась нужная геометрия: масса (темная и обычная) концентрируется в плоскости, простирающейся примерно до 10 мегапарсеков, а выше и ниже этой плоскости оказываются глубокие пустоты, где галактик почти нет.
Почему это важно именно для “кто куда летит”. Если бы материя вокруг Местной группы распределялась примерно сферически, гравитация Млечного Пути и Андромеды должна была бы заметно тормозить удаление соседей относительно закона Хаббла. Наблюдения показывают более тонкую картину: на одних расстояниях галактики отстают от простого ожидания, а дальше начинают, наоборот, уходить быстрее. Уплощенный слой как раз и дает нужный “перекос”: он тянет внешние галактики прочь так, что это почти уравновешивает притяжение самой Местной группы. При этом Андромеда все равно сближается с нами, потому что две главные галактики сидят в собственных гало темной материи и гравитационно связаны друг с другом сильнее, чем с остальными соседями.
Отдельная приятная деталь для теоретиков: такой сценарий, по словам авторов, укладывается в стандартную космологическую картину с лямбда-CDM, не требуя “ломать” модель ради нашей местной аномалии. Дальше команда предлагает проверять выводы по независимым признакам, например искать дополнительные структуры, которые должны падать к этому слою из направлений пустот.