Droga Mleczna nie jest płaskim dyskiem. Gdybyśmy mogli spojrzeć na nią z boku, zobaczylibyśmy, że jest powykrzywiana i zniekształcona. Ale z czego to wynika? Nowe badania pokazały, że prawdopodobnie z tego, że naszą galaktykę owija i przenika ogromna chmura ciemnej materii.
Klucz do tajemnic Drogi Mlecznej
Obłok ciemnej materii to jak dotąd jedyne wyjaśnienie, które tłumaczy wszystkie cechy kształtu Drogi Mlecznej. Oczywiście nie jest to coś, czym powinniśmy się martwić. Ponadto dalsze badania nad omawianą koncepcją mogą dostarczyć nam nowych informacji na temat procesu ewolucji Drogi Mlecznej.
„Pokazujemy tutaj, że ciemne halo nachylone w tym samym kierunku, co halo gwiazdowe może wywoływać wypaczenie i poświatę w dysku galaktycznym o amplitudzie i orientacji takiej samej, jakie obserwujemy.”, czytamy w pracy naukowców, której głównym autorem jest Jiwon Jesse Han z Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics.
„Wyniki te, w połączeniu z danymi dotyczącymi halo gwiazdowego, dostarczają przekonujących dowodów na to, że nasza Galaktyka jest osadzona w nachylonym halo ciemnej materii. To niedopasowanie ciemnego halo i dysku zawiera wskazówki dotyczące historii powstawania Galaktyki i reprezentuje następny krok w dynamicznym modelowaniu potencjału Galaktyki.”
Zasługa chmury ciemnej materii
Oczywiście jako że żyjemy w Drodze Mlecznej, nie możemy tak po prostu zobaczyć jej kształtu. Od dawna wiedzieliśmy, że Droga Mleczna jest galaktyką spiralną z poprzeczką oraz że jej dysk jest zniekształcony. Dopiero niedawno uzyskaliśmy jednak szczegółowe dane na ten temat. Źródłem tych danych jest sonda Gaia – mapująca przestrzeń kosmiczną i ruchy gwiazd z dużą precyzją.
Za sprawą sondy Gaia w ręce astronomów trafiły mocne dowody na to, że dysk Drogi Mlecznej jest wypaczony i że towarzyszy mu silna poświata. Nadal nie ma natomiast pewności, co to wypaczenie i poświatę powoduje. Wiodącą teorią jest interakcja – przeszła lub nadal trwająca – z inną galaktyką. Jiwon Jesse Han i jego współpracownicy zaznaczają jednak, że do tej pory żadne z wyjaśnień nie tłumaczyło zarówno wypaczenia, jak i poświaty.
W zeszłym roku zespół badaczy, którym kierowali Jiwon Jesse Han oraz Charlie Conroy, odkrył że aureola gwiazd Galaktyki – rozproszona kula gazu i gwiazd, w której obraca się dysk galaktyczny – również jest zniekształcona. To zasugerowało im, że nawet ciemne halo Drogi Mlecznej jest mocno nachylone. Taka kula ciemnej materii to niewidzialna masa, a o jej istnieniu wiemy tylko za sprawą jej oddziaływań z normalną materią. Warto wspomnieć, że ciemna materia towarzyszy większości galaktyk we Wszechświecie.
W związku z powyższym badacze przeprowadzili pewne komputerowe symulacje. Chcieli z ich pomocą sprawdzić, czy nachylenie ciemnego halo może powodować zniekształcenie dysku Drogi Mlecznej. W ich modelu ciemne halo było nachylone o 25 stopni w stosunku do dysku Galaktyki. Całe symulacje obejmowały zaś okres 5 miliardów lat. Pokazały one, że kiedy plama ciemnej materii jest nachylona, obrzeża galaktyki wypaczają się i rozświetlają dokładnie tak, jak jest w rzeczywistości.
Jedna teoria nie wyklucza drugiej
Co ciekawe, najnowsze wyniki badań wcale nie oznaczają, że zniekształcenie dysku Drogi Mlecznej nie ma związku z interakcją z inną galaktyką. Taka interakcja mogła mieć miejsce, ale raczej nie trwa ona do dzisiaj. Zderzenie z inną galaktyką mogło natomiast znacznie przechylić ciemne halo Drogi Mlecznej. Mogło też sprawić, że do zniekształcenia dysku galaktycznego doszło szybko.
Warto też dodać, że podczas symulacji nachylenie ciemnego halo Drogi Mlecznej z czasem powoli się niwelowało. Potrzeba było około 5 miliardów lat, by nachylenie zmniejszyło się z 50 stopni do 20 stopni. Oznacza to, że kiedyś chmura ciemnej materii otaczająca dysk Drogi Mlecznej była nachylona mniej. Ba, w przyszłości będzie nachylona jeszcze mniej. Dziś jej nachylenie wynosi około 25 stopni.
Źródło: Universe Today, fot. tyt. Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)