Астрономы из Вашингтонского университета выяснили, что неровности в звёздных потоках вокруг галактик могут возникать без участия небольших сгустков тёмной материи. Ранее разрывы, изгибы и другие деформации таких цепочек звёзд рассматривались как возможные признаки её воздействия. Новое моделирование показало, что похожие следы способна оставлять сама галактика.
Учёные смоделировали около 15 тысяч звёздных потоков в четырёх виртуальных галактиках, сопоставимых по размеру с Млечным Путём. В расчётах не учитывались субгало — небольшие скопления тёмной материи. Через пять миллиардов условных лет полностью гладкими остались лишь 70 потоков.
Неоднородное распределение звёзд в диске галактики создаёт участки с разной плотностью. Проходя через более плотные области, звёздные потоки испытывают неравномерное гравитационное воздействие и меняют форму. В результате в моделях появились волны, изломы, ответвления, пробелы и скопления, а часть потоков была полностью разрушена.
Наиболее заметные деформации возникали у потоков, движущихся ближе к центру галактики. Там они чаще пересекали плотные и неоднородные участки. Как отметил ведущий автор работы Арпит Арора, теперь исследователи смогут точнее отделять влияние самой галактики от возможного воздействия тёмной материи.
Звёздные потоки образуются, когда группа звёзд попадает в гравитационное поле галактики и постепенно растягивается в длинную тонкую структуру. Многие такие объекты в Млечном Пути уже имеют разрывы и искривления. Результаты исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal («Астрофизический журнал»), показывают, что при изучении тёмной материи необходимо сначала учитывать влияние галактики-хозяина.
В дальнейшем учёные намерены добавить в модели сгустки тёмной материи и проверить, можно ли отличить создаваемые ими следы от обычных галактических искажений. Помочь в этом должны новые наблюдения звёздных потоков в Млечном Пути. Их планируют использовать для поиска признаков, которые можно будет увереннее связать с тёмной материей.