کهکشان راه شیری منحرف شده است و یک لکه غول پیکر از ماده تاریک می تواند دلیل آن باشد!

یک جرم بزرگ نامرئی می تواند دلیل تاب برداشتن و پیچ خوردگی دیسک راه شیری باشد.

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که یک هاله تاریک کج‌شده و نامرتب – حباب بزرگ ماده تاریکی که به دور کهکشان ما می‌پیچد و در آن نفوذ می‌کند – تنها توضیحی است که تا به امروز تمام ویژگی‌های شکل کهکشان راه شیری را توضیح می‌دهد.

جای نگرانی نیست. اما می تواند اطلاعات جدیدی در مورد تکامل کهکشان راه شیری در طول زمان به ما بدهد، که ما به آرامی آنها را سرنخ به سرنخ در کنار هم قرار می دهیم.

تیمی به رهبری اخترفیزیکدان جیوون جسی هان از هاروارد می نویسد: «در اینجا ما نشان می دهیم که یک هاله تاریک که در همان جهت هاله ستاره ای کج شده است، می تواند در قرص کهکشانی تاب و جرقه ایجاد کند در همان دامنه و جهت داده ها.

این نتایج، در ترکیب با داده‌های موجود در هاله‌ی ستاره‌ای، شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌کند که کهکشان ما در هاله‌ی ماده‌ی تاریک کج‌شده قرار گرفته است. قدم در مدل‌سازی دینامیکی پتانسیل کهکشانی.”

دیدن شکل کهکشانی که اتفاقاً در آن زندگی می کنید دشوار است. اینطور نیست که بتوانیم فقط یک تلسکوپ را به فضای بین کهکشانی بفرستیم تا عکس بگیریم.

بنابراین در حالی که ستاره شناسان برای مدتی می دانستند که دیسک تاب خورده است، ما اطلاعات کافی برای فهمیدن اینکه چه اتفاقی در حال رخ دادن است نداشتیم.

تا زمانی که گایا، یک تلسکوپ فضایی که موقعیت و سرعت ستارگان کهکشان راه شیری را با دقت بالا نقشه برداری می کرد، اخترشناسان توانستند به طور دقیق نقشه ای از عیب و نقص کهکشان راه شیری را ترسیم کنند.

در حومه کهکشان، اخترشناسان شواهد قدرتمند و انباشته‌ای مبنی بر پیچ و تاب و شعله‌ها پیدا کرده‌اند. اما معلوم نیست چه چیزی می تواند باعث آن شده باشد. توضیح اصلی، تعاملی است، چه در گذشته یا چه در حال انجام، با کهکشانی دیگر.

با این حال، طبق گفته هان و همکارانش، ستاره شناس چارلی کانروی و اخترفیزیکدان لارس هنکوئیست، که هر دو نیز از CfA هستند، هیچ یک از توضیحات ارائه شده تا به امروز، تاب و شعله را توضیح نداده است.

با این حال، سال گذشته، تیمی به رهبری هان و کانروی به کشف جالبی دست یافتند. هاله ستارگان اطراف کهکشان – کره پراکنده گاز و ستارگانی که قرص کهکشانی در آن می چرخد – نیز دور از چرخش است.

این به محققان نشان داد که هاله تاریک راه شیری نیز بسیار کج شده است. این کره‌ای از ماده تاریک است که در اطراف اکثر کهکشان‌ها می‌پیچد، توده‌ای غیرقابل شناسایی که به صورت گرانشی با ماده عادی در کیهان تعامل دارد.

بنابراین آنها برخی شبیه‌سازی‌ها و مدل‌سازی‌ها را انجام دادند تا ببینند آیا می‌توانند شکل مشاهده‌شده کهکشان راه شیری، تاب، شعله‌ور شدن و همه چیز را بازتولید کنند.

آنها مدلی از کهکشان را ایجاد کردند که در آن هاله تاریک نسبت به قرص کهکشان راه شیری 25 درجه کج شده بود و مدار ستارگان و گازها را در مدت 5 میلیارد سال محاسبه کردند. آنها دریافتند که وقتی حباب ماده تاریک کج می‌شود، حاشیه‌های کهکشان در واقع پیچ و تاب می‌یابند، دقیقاً همانطور که در مشاهدات گایا از راه شیری می‌بینیم.

حال، این بدان معنا نیست که تعامل کهکشانی درگیر نیست. تیم می گوید در واقع، این احتمال وجود دارد. اما نتایج آنها نشان می‌دهد که این تعامل گذشته بوده است.

شبیه‌سازی آنها نشان داد که برخورد با کهکشان دیگری می‌تواند هاله تاریک را به‌طور قابل‌توجهی کج کند، و چرخش قرص کهکشانی به سرعت اتفاق می‌افتد – در یک مدار پس از کج شدن هاله تاریک.

پس از این رویداد، شیب هاله تاریک به آرامی به حالت عادی باز می گردد. در شبیه سازی، پس از یک برخورد کهکشانی در 7 میلیارد سال پیش، هاله تاریک یک مشابه راه شیری حدود 5 میلیارد سال طول کشید تا از 50 درجه به 20 درجه کاهش یابد.

محققان نوشته اند: «این نتیجه نشان می دهد که هاله تاریک کهکشان راه شیری احتمالاً در گذشته کج تر بوده و به مقدار فعلی آن (25 درجه) در حال حاضر کاهش یافته است.»