Млечный Путь оказался тем самым другом, который забирает всё внимание. Остальные — в тени.
Космологи из Даремского университета выдвинули неожиданную гипотезу: окрестности Млечного Пути могут оказаться куда более населёнными, чем предполагалось ранее. Согласно их расчётам, в гравитационном поле нашей галактики скрываются десятки загадочных объектов, незаметных для телескопов, — предположительно от 80 до 100 дополнительных карликовых спутников.
Исследователи пришли к этому выводу, сопоставив суперкомпьютерные симуляции с новой моделью распределения материи в галактическом гало. Их методика позволила идентифицировать отдельный класс структур, которые почти полностью утратили тёмную оболочку и стали настолько бледными, что не фиксируются даже в самых чувствительных цифровых расчётах.
Результаты были представлены на ежегодной конференции Национального астрономического собрания Великобритании (NAM 2025), проходившей в Дареме.
Исходная методология опирается на модель Lambda-CDM , широко признанную в астрофизике как ключевая концепция для описания устройства Вселенной. В рамках этой теории обычное вещество составляет лишь 5% от всей массы космоса, а на долю тёмной материи и тёмной энергии приходится 25% и 70% соответственно.
Звёздные системы возникают внутри обширных скоплений тёмной материи, называемых гало. Бóльшая их часть представляет собой карликовые образования, которые чаще всего вращаются вокруг более массивных структур — как раз таких как Млечный Путь.
Однако расчёты, основанные на этой модели, предсказывают значительно больше спутников, чем удаётся обнаружить с помощью телескопов. Несоответствие между теорией и наблюдаемыми данными долгое время вызывало у астрономов недоумение.
По мнению авторов исследования, эти недостающие объекты за миллиарды лет утратили большую часть как звёздного вещества, так и тёмной массы. Оставшиеся крохотные ядра с низкой яркостью выявить с помощью современных технологий пока, увы, крайне тяжело.
Чтобы учесть все потерянные компоненты, команда применила уточнённую модель распределения массы в сочетании с суперкомпьютерной симуляцией Aquarius — самой детальной цифровой реконструкцией гало Млечного Пути.
Aquarius была создана международным консорциумом Virgo и даёт представление о сложной внутренней структуре галактической периферии. В паре с ней использовался код GALFORM — инструмент, разрабатываемый в Дареме на протяжении двух десятилетий. Он позволяет учитывать динамику звездообразования, поведение газа и гравитационные процессы, формирующие облик космоса.
В ходе моделирования учёные проследили, как небольшие гало, окружавшие карликовые спутники, со временем разрушались под действием притяжения со стороны Млечного Пути. Как и предполагалось: постепенная потеря вещества делала их всё менее различимыми, пока они окончательно не исчезали из всех известных симуляционных выборок.
Отдельно изучают около тридцати реальных тусклых звёздных систем, выявленных в ходе недавних астрономических обзоров. Эти структуры настолько слабы и компактны, что до сих пор неизвестно, относятся ли они к числу карликовых спутников или просто являются плотными скоплениями.
Предполагается, что они как раз могут входить в ту самую недостающую группу спутников, которую предсказывают компьютеры, но пока не удавалось зафиксировать никому. Если дальнейшие наблюдения подтвердят, что речь идёт именно о карликовых галактиках с разрушенным гало, это станет весомым аргументом в пользу выводов, сделанных на основе модели LCDM.
В числе наиболее перспективных инструментов для подобных открытий — обсерватория Веры Рубин с недавно запущенной камерой LSST. Благодаря её чувствительности у нас появляется реальный шанс обнаружить светила, которые прежде оставались вне поля зрения.
Спойлер: мы раскрываем их любимые трюки