Группа физиков под руководством Хай-Бо Ю из Калифорнийского университета в Риверсайде предложила объяснение давней загадке, связанной со звёздным потоком GD-1 — одним из наиболее изученных потоков в галактическом гало Млечного Пути, известным своей длинной, тонкой структурой и необычными особенностями.

Результаты исследования могут иметь значительные последствия для понимания свойств тёмной материи во Вселенной. Учёные предполагают, что «субгало» — меньшее спутниковое гало внутри галактического гало — состоящее из самовзаимодействующей тёмной материи (SIDM), ответственно за необычные структурные особенности, наблюдаемые в звёздном потоке GD-1.

Звёздный поток представляет собой группу звёзд, движущихся по общей траектории. Астрономы обнаружили, что особенности GD-1 не могут быть легко объяснены гравитационным влиянием известных шаровых скоплений или галактик-спутников Млечного Пути.

«Традиционные субгало холодной тёмной материи обычно не обладают достаточной плотностью для создания характерных особенностей, наблюдаемых в потоке GD-1. Однако наше исследование демонстрирует, что коллапсирующее субгало SIDM может достичь необходимой плотности», — объясняет профессор физики и астрономии Хай-Бо Ю. 

Тёмная материя, которую невозможно наблюдать напрямую, предположительно составляет 85% всей материи во Вселенной. В своём исследовании Ю и его команда использовали численное моделирование для изучения поведения коллапсирующего субгало SIDM.

«Наши выводы предлагают новое объяснение наблюдаемых особенностей в GD-1, которые долгое время считались признаком тесного взаимодействия с плотным объектом. Это открытие также даёт представление о природе самой тёмной материи и открывает многообещающий путь для исследования её свойств через изучение звёздных потоков», — говорит Ю.