Новости мировой астрофизики

За первое полугодие 2024 года успело выйти аж две важные для космологии работы.

Первое исследование было опубликовано 10 января 2024 года в журнале "The Astrophysical Journal Letters". Ученые осмелились проверить факт изотропности Вселенной.

В современной космологической парадигме самым сильным доказательством этой изотропности является равномерность распределения реликтового микроволнового излучения по небосводу. В модели изотропной Вселенной допускается только одна глобальная неоднородность – дипольная, связанная с движением Земли сквозь это тепловое излучение.

Ученые стали обрабатывать и объединять данные, полученные за 13 лет космическим гамма-телескопом «Ферми», который сканирует небо несколько раз в день. Однако исследователей ждал сюрприз! Лучи-то они обнаружили, но не те, что хотели:

На этой схеме художник изобразил всё небо, отметив источники гамма-излучения, а также пурпурные круги, иллюстрирующие неопределённость направления, откуда, по-видимому, приходит больше высокоэнергетических гамма-лучей, чем в среднем. Изображение построено так, что плоскость нашей галактики идёт по горизонтали вдоль середины схемы. Вероятность того, что источник этих гамма-лучей находится внутри внутреннего круга, составляет 68%, а внутри внешнего — 95%.

«Мы нашли диполь гамма-излучения, но его пик расположен на южном небе, вдали от реликтового излучения, а его величина в 10 раз превышает ту, которую мы ожидали. Хотя это не то, что мы искали, мы подозреваем, что это может быть связано с аналогичной особенностью, также отличающейся наличием космических лучей самой высокой энергии», - говорит астрофизик из Католического университета Америки Крис Шрейдер.

Вторая прорывная новость этого полугодия – открытие темного скопления-спутника Млечного Пути, названного Большая Медведица III. Это скопление имеет типичные для шаровых звездных скоплений размер (10 световых лет) и массу (104–105 солнечных масс), но содержит всего около 60 старых звезд возрастом примерно 12 миллиардов лет с общей светимостью, соответствующей 16 солнечным массам. Это означает, что это скопление практически полностью темное – лишь благодаря нескольким звездам оно было обнаружено.

График обнаружения Большой Медведицы III/UNIONS 1. Положения всех звезд в касательной плоской проекции неба в пределах области 12 ‘× 12’ вокруг сверхплотности. Фото: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2311.10147

Исследование подтвердило, что все звезды в UMa3/U1 движутся в пространстве с очень похожими скоростями и обладают схожим химическим составом. Это исключает вероятность случайного группирования звезд, а также открывает перспективу дальнейших наблюдений для подтверждения доминирования темной материи в спутнике.

Это открытие может стать значимым подтверждением теории о происхождении Вселенной, согласно которой при формировании галактик вроде Млечного Пути возникает гравитационное притяжение, привлекающее сотни спутниковых звездных систем.

Источники:
1) A. Kashlinsky, F. Atrio-Barandela, C. S. Shrader. Probing the Dipole of the Diffuse Gamma-Ray Background // The Astrophysical Journal Letters. 2024. DOI: 10.3847/2041-8213/acfedd.
2) S. Smith et al. The Discovery of the Faintest Known Milky Way Satellite Using UNIONS // The Astrophysical Journal. 2024. DOI: 10.3847/1538-4357/ad0d9f.
3. Николай Горькавый "Гипотеза о циклической Вселенной получила наблюдательную поддержку"

Автор: Валерия Тутаева.