Международная группа ученых может изменить представления о структуре Млечного Пути по результатам исследования, в котором применила метод «кинематографического» измерения скорости прецессии искривления диска нашей галактики.

Впервые в истории астрономии исследователи смогли чётко определить направление и скорость прецессии искривления диска Млечного Пути, используя выборку переменных звёзд (цефеид) разного возраста.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, свидетельствуют о том, что текущее гало темной материи Млечного Пути имеет слегка сплющенную форму. Это открытие стало возможным благодаря новаторскому методу, который позволяет наблюдать за деформацией диска Млечного Пути в трёхмерном пространстве.

Художественная иллюстрация диска Млечного Пути, «сплющенного» под действием гало тёмной материи.
Источник: Hou Kaiyuan, Dong Zhanxun

Деформация диска – это распространённое явление в ближайшей Вселенной, при котором диски галактик выглядят выгнутыми. Млечный Путь, как типичная дисковая галактика, также имеет эту особенность деформации. Наклонный вращающийся галактический диск претерпевает прецессию из-за крутящего момента, создаваемого окружающим гало тёмной материи.

Однако измерение этого динамического параметра вызывало споры из-за ограничений предыдущих методов, основанных на косвенных кинематических измерениях. Новый метод, используя 2600 классических цефеид как трассеров, а также точные данные о расстоянии и возрасте от космического телескопа Европейского космического агентства (ESA) Gaia и наземного телескопа, расположенного в Китае LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope), позволяет построить трёхмерную структуру диска Млечного Пути среди популяций разного возраста.

«Наблюдая» за тем, как деформация диска меняется с возрастом, исследователи обнаружили, что деформация прецессирует в ретроградном направлении со скоростью 2 км/с/кпк (или 0,12 градуса за миллион лет). Дальнейшие измерения показали, что скорость прецессии уменьшается с радиальным расстоянием, указывая на то, что текущее гало тёмной материи, окутывающее варп (термин, используемый в астрофизике для описания изгиба или кривизны диска галактики из-за различных гравитационных сил, таких как присутствие тёмной материи), слегка сплющено, со значением сплющивания q между 0,84 и 0,96.

Это открытие имеет важное значение для изучения эволюции гало тёмной материи Млечного Пути и может помочь в понимании сложных процессов, происходящих в нашей галактике.