Науковці знову спробували розібратися, що собою являє об’єкт Велика Ведмедиця ІІІ. Чи це надзвичайно маленька карликова галактика, що є супутником Чумацького Шляху?
Природа Великої Ведмедиці III
Велика Ведмедиця III, найслабший об’єкт у нашій Галактиці, обертається навколо Чумацького Шляху на відстані понад 30 000 світлових років. Вона досі вважалася карликовою галактикою, що складається в основному з темної матерії через її велику масу. Проте міжнародна команда астрофізиків з Університету Бонна та Інституту провідних досліджень у базових науках в Ірані знайшла докази, які вказують на те, що насправді це компактний зірковий кластер з ядром чорної діри.
Дослідження зосереджується на небесних тілах, які не можуть бути чітко класифіковані як зоряні скупчення або карликові галактики. Хоча зовні вони нагадують класичні зоряні скупчення, вони мають незвично високі коефіцієнти маси до світла; деякі з них в сотні або тисячі разів вищі за ті, що у звичайних карликових галактик. Ця особливість призвела до припущення, що вони містять великі обсяги темної матерії.
Ні встановлені моделі темної матерії, ні альтернативні теорії не змогли повністю пояснити точні причини. Тому такі проміжні об’єкти вважаються гарячою темою в астрофізиці та є предметом інтенсивних досліджень.
Темне зоряне скупчення, а не карликова галактика
Велика Ведмедиця III є найменш відомим супутником Чумацького Шляху. Ці маленькі супутникові галактики обертаються навколо нашої й надають важливі підказки щодо її формування та складу. Раніше Велика Ведмедиця III вважалася темною карликовою галактикою, маса якої складається переважно з темної матерії, тепер же вона виявилася темним зоряним скупченням. Моделювання дослідницької групи вказує, що Велика Ведмедиця III може бути компактним зоряним скупченням, гравітацію якого утримує ядро чорних дір і нейтронних зір, а не темна матерія.
Темні зіркові скупчення утворюються, коли гравітаційні взаємодії з Чумацьким Шляхом протягом мільярдів років видаляють зовнішні світила із зоряного скупчення, пояснює професор доктор Хосейн Хаггі, який проводить дослідження в Університеті Бонна і має зв’язки з Іранським інститутом провідних досліджень у базових науках у Зенджані. Те, що залишається, — це темне, масивне ядро, яке не випромінює світла. Згідно з дослідженням, цей ефект раніше неправильно трактувався як доказ темної матерії.
Тестування симуляцій
Для перевірки гіпотези дослідна група змоделювала еволюцію Великої Ведмедиці III на космічних масштабах часу. Використовуючи спеціалізовані N-тілесні симуляції, які з великою точністю розраховують гравітаційні взаємодії тисяч світил, команда відтворила розвиток поточної структури Великої Ведмедиці III протягом часу. Ці симуляції базуються на останніх спостережних даних, включаючи орбітальний рух Великої Ведмедиці III та її хімічний склад.
Розрахунки дослідницької групи показують, що спостережуваний стан Великої Ведмедиці III можна пояснити щільним ядром чорних дір, яке утримує залишкові зорі разом гравітаційно, без необхідності в темній матерії. «Наша робота вперше показує, що ці об’єкти, найімовірніше, є звичайними зоряними скупченнями», — говорить професор, доктор Павло Кроупа, який є членом трансдисциплінарних дослідницьких областей (TRA) з моделювання та матерії в Університеті Бонна.
Такі проблеми можна ефективно вирішити за допомогою правильного підходу до комп’ютерного моделювання, що може викликати зникнення, здавалося б, «екзотичних компонентів» в астрономії.
Команда з Бонна вважає себе лідером у цій галузі. Протягом багатьох років вона розробила спеціалізовані чисельні методи для детального моделювання складної динаміки таких зоряних систем. Науковці вважають, що нинішні результати дослідження забезпечують нові основи для розуміння таємничих небесних об’єктів, відкриваючи перспективи для дослідження галактик.
За матеріалами phys.org
