Похоже, рядом с нами тёмная материя: нечто невидимое и огромное притаилось среди ближайших звёзд

Учёные обнаружили, что около соседнего с нами звёздного скопления находится таинственный объект массой в десять миллионов солнц.

Где это находится

© European Space Agency, ESA

Давайте для начала найдём на небе созвездие Орион, потому что оно яркое и сравнительно легко отличимое. Действительно, похоже на фигуру могучего героя с широкими плечами и стройной талией. Три звезды пояса Ориона находятся почти на одной линии. Так вот, смотрим на этот пояс, а затем медленно переводим взгляд вверх и правее. Там будет одна особенно яркая звезда. Это Альдебаран. Он украшает один из рогов Тельца. На другом роге сверкает Эпсилон Тельца. Опытные наблюдатели способны разглядеть в этом месте всю букву V, которую образуют здесь звёзды.

Фото © Flickr / Hypatia Alexandria

Так вот, все они, кроме, правда, Альдебарана, — это скопление Гиад. Оно находится примерно в 150 световых годах от нас. Напомним, световой год — это расстояние, которое свет преодолевает за год. Если оперировать этой единицей измерения, то получается, что от нас до Солнца — восемь световых минут. А ближайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра от нас в четырёх световых годах. До Альдебарана — около 65 световых лет. На небе видны звёзды, которые в тысячах световых лет отсюда. Так что можно сказать, что Гиады — это ближайшие окрестности. Во всяком случае, это наше соседнее звёздное скопление.

Что там происходит

Гиады образовались примерно 625 миллионов лет назад. На Земле тогда шла неопротерозойская эра, планету населяли всевозможные амёбы, инфузории, водоросли, в общем, достаточно простые формы жизни. Вообще, такие скопления, как правило, полностью распадаются примерно за миллиард лет под действием силы притяжения своей галактики. В данном случае наш Млечный Путь постепенно растягивает эту звёздную россыпь. Так что Гиады уже, так скажем, близки к пенсионному возрасту. Звёзд-гигантов там уже практически нет, от силы штук двадцать: они сравнительно недолго живут. По примерным подсчётам астрономов, изначально общая масса всех звёзд в этом кластере достигала тысячи, а может быть, и полутора тысяч солнц, а сейчас осталось вдвое-втрое меньше: около четырёхсот. Центр Гиад — собственно, голова Тельца — примерно десять световых лет в диаметре, а вся его наблюдаемая часть целиком — это уже 75 световых лет.

Но дело в том, что это именно НАБЛЮДАЕМАЯ, видимая часть. А если взять всё, что разлетелось за 600 миллионов лет, то получаются тысячи и тысячи световых лет. От скопления идут в разные стороны два гигантских хвоста, они называются приливными потоками. Недавно астрофизики из Европейского космического агентства обобщили самые свежие и точные данные космического телескопа Gaia, он работает в полутора миллионах километров от Земли, то есть почти в четыре раза дальше Луны. Эта обсерватория с точностью измеряет расстояние до звёзд и направление их движения. Благодаря этому удалось «вычислить» даже такие звёзды, которые давно уже покинули родное скопление и теперь живут самостоятельной жизнью. Астрономы нашли тысячи далёких от головы Тельца звёзд, которые явно когда-то принадлежали вышеупомянутым хвостам. На основе этих наблюдений учёные составили общую картину Гиад, и выяснилось, что они простираются на полнеба.

© European Space Agency, ESA

Исходя из этого невероятного количества звёзд, астрономы попытались смоделировать и жизненный путь, то есть эволюцию этого скопления. Так вот, по всем расчётам получается, что гравитации нашей галактики слишком мало, чтобы до такой степени растянуть этот гигантский звёздный ком. То есть под влиянием одного Млечного Пути они бы так не разлетелись — и сейчас в хвостах Гиад звёзд было бы заметно больше. Вычисления показывают, что многие звёзды в скоплении ещё должны быть, а в реальности их там нет. Напрашивается вывод: Гиады одновременно разрывает что-то ещё.

Что это может быть?

Сухая математика даёт следующее: что бы это ни было, оно имеет массу примерно в десять миллионов солнц. Именно таким должно быть нечто, расположенное рядом с Гиадами, чтобы привести их к нынешнему состоянию.

© European Space Agency, ESA

— Там должно быть тесное взаимодействие с этим действительно массивным объектом — и Гиады просто размазало, — объяснила ведущий автор исследования, астроном Тереза Жерабкова.

Самое интересное, что ничего подобного астрономы там не видят даже максимально вооружённым глазом. Если, допустим, предположить чёрную дыру, то у неё обычно бывает яркая светящаяся «корона» — аккреционный диск. Это падающее в неё вещество. Но в данном случае никакой чёрной дыры, никакого газового облака, никакого другого скопления нет. Вообще ничего.

Разумеется, учёные продолжат искать. Но на сегодняшний день у них только одна версия — это тёмная материя.

Что такое тёмная материя

Фото © Shutterstock

Это вещество, которого в космосе не видно, но оно при этом имеет огромную массу и, соответственно, гравитацию. Астрономы установили, что оно составляет 22% всего, что есть во Вселенной. Для сравнения: всё то, что мы видим, — это 4%. Всё остальное — это ещё более таинственная тёмная энергия. Она отличается от тёмной материи прежде всего тем, что не притягивает к себе, а, наоборот, отталкивает, то есть обладает антигравитацией. Это единственное на сегодняшний день объяснение того факта, что галактики во Вселенной разлетаются всё быстрее и быстрее.

И вернёмся к тёмной материи: учёные подозревают, что она окружает гигантским невидимым ореолом нашу галактику. Дело в том, что они выяснили, с какой скоростью звёзды в спиральных галактиках кружатся вокруг своего центра. И штука в том, что по всем известным законам должно быть так: чем дальше от центра, тем медленнее летит объект по своей орбите. И это действительно работает, например, у нас в Солнечной системе: Марс делает один оборот вокруг Солнца за два земных года, Плутон — и вовсе за 248 земных лет. Но вот для галактик, как оказалось, это не работает: на окраине (где мы с вами и находимся) звёзды мчатся, в общем-то, с той же скоростью, что и вблизи от центра этого мегаполиса. Сравните на этом графике: тёмно-красная кривая — это то, как скорость ДОЛЖНА убывать по мере увеличения расстояния, а синяя — это то, что происходит на самом деле.

Фото © Wikipedia

И это возможно только в одном случае: Млечный Путь находится в гигантском коконе скрытой массы — и её гравитация ускоряет звёзды нашего галактического захолустья. Этот кокон назвали «гало тёмной материи». В Европейском космическом агентстве подчеркнули, что эти наблюдения «полностью меняют то, как мы видим Млечный Путь».

источник