Десятиліттями астрономи не могли зрозуміти, чому більшість сусідніх галактик віддаляються від Чумацького Шляху, а Андромеда прямує до нашої власної. Нове дослідження показує, що масивний плоский шар темної матерії відіграє ключову роль. Ця невидима структура діє як космічний репелент, штовхаючи галактики в глибокий космос, дозволяючи Андромеди впасти всередину, кидаючи виклик нормальному розширенню Всесвіту.
Таємничий рух галактик
Всесвіт розширюється, а це означає, що галактики в цілому віддаляються одна від одної зі швидкістю, пропорційною відстані між ними – правило, відоме як закон Хаббла. Однак Андромеда порушує цю схему, мчачи до Чумацького Шляху зі швидкістю 109 кілометрів на секунду. This has long been an anomaly, prompting scientists to seek an explanation beyond standard cosmology. The new study confirms that a huge, flat distribution of mass, mostly dark matter, is responsible.
Прихований вплив темної матерії
Dark matter, although invisible, dominates the total mass of the Universe. Дослідники створили моделювання раннього Всесвіту, починаючи з умов, що спостерігаються на космічному мікрохвильовому фоні (післясвітіння Великого вибуху), і моделюючи еволюцію темної та видимої матерії. Це моделювання показало, що маса за межами нашої Місцевої групи галактик розподілена не у формі сфери, а у формі плоского листа, протяжність якого досягає десятків мільйонів світлових років.
Цей шар чинить потужне зовнішнє гравітаційне тяжіння, протидіючи спільному тяжінню Чумацького Шляху й Андромеди до інших сусідніх галактик. Галактики, вбудовані в цей шар, фактично відштовхуються від нас, пояснюючи, чому вони віддаляються швидше, ніж передбачає закон Хаббла.
Voids and Walls: Architecture of the Universe
The research also sheds light on the large-scale structure of the Universe. Навколо цього плоского шару є величезні порожні пустоти, де щільність речовини надзвичайно низька. Ці пустоти утворилися в ранньому Всесвіті, де матерія розширювалася швидше, ніж у середньому, створюючи області, практично позбавлені галактик. Шар маси утворює «стіну» між цими порожнечами, ще більше концентруючи свій гравітаційний вплив і запобігаючи падінню галактик всередину до Чумацького Шляху.
Наслідки та майбутні дослідження
Ці висновки узгоджують теоретичні моделі з даними спостережень, підтверджуючи, що розширення Всесвіту та поведінку сусідніх галактик можна пояснити розподілом темної матерії. Дослідники планують продовжувати удосконалювати ці симуляції та шукати додаткові структури, що опускаються до плоского дна, щоб підтвердити результати.
Це відкриття підтверджує ідею про те, що Всесвіт не однорідний, а сформований складною гравітаційною взаємодією. У той час як доля Андромеди полягає в зіткненні з нашою галактикою, переважна більшість інших сусідніх галактик продовжуватимуть віддалятися, керовані невидимою рукою темної матерії.
