Звёздные потоки раскрыли форму невидимых ореолов

Original: "Constraints on the population level distribution of nearby Dark Matter halo shapes with extragalactic streams"

· David Chemaly, Elisabeth Sola, Sergey Koposov, HanYuan Zhang, Vasily Belokurov, Denis Erkal

arXiv:2607.05510v1 · 2026-07-06 · CC BY · ⏱ 2 мин · Galaxies

Анализ звёздных потоков за пределами нашей Галактики показал, что тёмная материя образует не шары, а слегка приплюснутые фигуры.

Аннотация

Звёздные потоки — как светящиеся реки, что огибают невидимые горы тёмной материи. Изучая изгибы таких потоков в далёких галактиках, учёные выяснили: тёмные гало сплюснуты, как тыква. Это помогает понять, как устроена Вселенная. Интересно, а что бы мы увидели, если бы могли заглянуть за покров тьмы?

Связи в графе знаний 1

Вокруг галактик есть облака тёмной материи — невидимого вещества, которое не светится, но притягивает всё вокруг. Астрономы смотрят на звёздные потоки — длинные вереницы звёзд, которые когда-то были частью разрушенных галактик-спутников. Эти потоки тянутся по небу, как галактические «крошки», показывая путь былых орбит. Они словно струйки краски, которые огибают невидимые преграды. По изгибам этих струек можно понять форму того, что их искажает — то есть форму ореола тёмной материи.

Тёмная материя составляет около 85% всего вещества Вселенной, но до сих пор никто не знает, из чего именно она состоит.

Учёные использовали данные каталога STRRINGS, где собраны 32 таких потока у близких галактик. С помощью сложных расчётов, которые сравнивают реальные дуги с компьютерными моделями, они выяснили: ореолы в среднем сплюснуты, как тыква, со средней толщиной 0,72 по сравнению с диаметром. Идеально круглые ореолы почти исключены. Эту работу начали ещё пионеры — Фриц Цвикки впервые заподозрил скрытую массу, а Вера Рубин доказала её влияние на вращение галактик. Эдвин Хаббл открыл сам мир галактик. Теперь мы видим, что невидимые каркасы у них — не правильные сферы.

Форма ореола влияет на эксперименты по поиску частиц тёмной материи на Земле: если она сплюснута, то её плотность вблизи нас может отличаться от круглого варианта.

Такая форма согласуется с суперкомпьютерными симуляциями, где учитывают не только тёмную материю, но и обычный газ, звёзды. Это важно для всей стандартной космологической модели: наша картина Большого взрыва и расширения Вселенной с тёмной энергией получает ещё одно подтверждение. Подобно тому как энтропия в природе стремится к беспорядку, динамические процессы со временем сглаживают форму ореолов. А методы, похожие на анализ гравитационного линзирования, позволяют «видеть» невидимое. В будущем новые обзоры неба добавят тысячи потоков, и мы узнаем о тёмной материи гораздо больше.

🎯 Тёмной материи в космосе в пять раз больше, чем обычного вещества — того самого, из которого состоят люди, планеты и далёкие звёзды.

\log P(D|\theta) = -\frac{1}{2}\sum_{i=1}^N \left[ \frac{(r_{\rm model}^{i} - r_{\rm data}^{i})^2}{\sigma_{{\rm data},i}^2 + \sigma_{\rm sys}^2} + \log(2\pi(\sigma_{{\rm data},i}^2 + \sigma_{\rm sys}^2)) \right]

Расширенная функция правдоподобия, сравнивающая модельные и наблюдаемые данные. К инструментальным погрешностям добавляется общая систематическая дисперсия σ_sys, которая сама подбирается из данных, чтобы компенсировать несовершенство модели.

Я автор

Звёздные потоки раскрыли форму невидимых ореолов