Учёные «взвесили» Млечный Путь — он оказался легче, чем ожидалось

Наша галактика, Млечный Путь, демонстрирует уникальный химический состав, существенно отличающийся от среднего по Вселенной. Новые данные, полученные с помощью анализа загадочных космических сигналов, указывают на значительный дефицит обычной материи в галактическом диске, что ставит перед астрофизиками новые вопросы о процессах формирования и эволюции спиральных галактик.

Космические маяки раскрывают состав галактики

Ключом к пересмотру массы Млечного Пути стали быстрые радиовсплески (FRB) — чрезвычайно мощные и короткие импульсы радиоизлучения, приходящие из глубин космоса. Проходя через межзвездную и межгалактическую среду, эти сигналы искажаются: свободные электроны рассеивают радиоволны, причем низкие частоты задерживаются сильнее. Измеряя эту задержку, ученые могут с высокой точностью оценить количество обычного, или барионного, вещества, которое встретил импульс на своем пути к Земле.

Телескоп нового поколения как инструмент для «взвешивания»

Прорыв в исследованиях стал возможен благодаря вводу в строй первых антенн массива Deep Synoptic Array (DSA-110) в Калифорнии. Эта обсерватория, созданная для точной локализации источников FRB, за первый год работы зафиксировала рекордное количество таких событий. Анализ их спектров позволил астрономам впервые с такой точностью «просветить» нашу собственную галактику и измерить общую плотность барионов в ней.

Млечный Путь: галактика с неожиданно легким составом

Результаты расчетов оказались неожиданными. Если в среднем по Вселенной на долю обычного вещества — звезд, планет, газа и пыли — приходится около 16% общей массы, то в Млечном Пути этот показатель не превышает 10%. Остальные 90% массы нашей галактики, как и в других уголках космоса, составляет невидимая и загадочная темная материя. Таким образом, относительная доля темной материи в Млечном Пути примерно на 6% выше, чем усредненный космологический стандарт.

Это открытие заставляет по-новому взглянуть на эволюцию спиральных галактик, подобных нашей. Один из возможных сценариев предполагает, что в прошлом мощные процессы, такие как вспышки звездообразования или активность центральной сверхмассивной черной дыры, могли буквально «выдуть» значительную часть обычного газа за пределы галактического гало. Другой вариант — Млечный Путь изначально сформировался в регионе с меньшей плотностью барионного вещества, или же процессы аккреции межгалактического газа шли менее интенсивно, чем у соседей.

Дальнейшие наблюдения с помощью полного массива DSA-110 и других инструментов должны прояснить, является ли Млечный Путь аномалией или же подобный дисбаланс материи характерен для многих спиральных галактик. Понимание этого механизма критически важно для построения точных моделей галактической эволюции. Если «недостающая» обычная материя действительно была выброшена в межгалактическое пространство, это меняет представления о круговороте вещества во Вселенной и о том, как галактики со временем теряют способность к рождению новых звезд.