Halo z temné hmoty naší Galaxie zpomaluje rotaci její galaktické příčky

Podle nových výzkumů uskutečněných astronomy z University of Oxford a University College London, rotace galaktické příčky Mléčné dráhy – která je tvořena miliardami hvězd o hmotnosti biliónů hmotností Slunce – zpomalila o více než 24 % od svého vzniku; modely Galaxie dlouho předpokládaly takové zpomalování z důvodu předpokládaného temného halo, avšak toto je vůbec poprvé, kdy bylo zpomalování změřeno.

„Astrofyzikové měli dlouhou dobu podezření, že otáčení příčky v centru naší Galaxie zpomaluje, avšak teprve nyní jsme objevili důkazy tohoto jevu,“ říká Dr. Ralph Schoenrich, astronom na Mullard Space Science Laboratory at University College London.

Ralph Schoenrich se svým spolupracovníkem, kterým byl Ph.D. Rimpei Chiba z University of Oxford, analyzovali data z evropského satelitu Gaia pro velkou skupinu hvězd, tzv. proud Hercules, které jsou v rezonanci a gravitačně polapeny gravitační příčkou naší Galaxie.

Tyto hvězdy jsou gravitačně svázány s rotující galaktickou příčkou. Stejný jev se vyskytuje u Jupiterových asteroidů typu Trojanů a Řeků, které kolem planety obíhají v oblasti Lagrangeových libračních bodů (před a za Jupiterem). Jestliže příčka zpomaluje svoji rotaci, tyto hvězdy se budou podle očekávání vzdalovat v Galaxii ve shodě s její orbitální periodou odpovídající rychlosti rotace příčky.

Jestliže rychlost rotace příčky klesá, hvězdy v tomto proudu by byly podle očekávání v pohybu do větší vzdálenosti v naší Galaxii, v souladu s jejich orbitální periodou odpovídající rotaci příčky.

Astronomové zjistili, že tyto hvězdy získaly určité chemické charakteristiky – jsou bohatší na těžší chemické prvky (astronomy nazývané kovy) dokazující, že cestovaly z centra naší Galaxie, kde hvězdy a plyn vhodný pro vznik hvězd jsou zhruba desetkrát bohatší na kovy ve srovnání s vnějšími oblastmi Mléčné dráhy.

Na základě těchto dat vědci usoudili, že galaktická příčka pomalu snížila rychlost svojí rotace o 24 % od svého vzniku.

„Protiváhou zpomalování rychlosti této rotace musí být temná hmota,“ říká Ralph Schoenrich. „Až doposud jsme byli schopni pouze usuzovat na přítomnost temné hmoty na základě mapování gravitačního potenciálu galaxií a odečtení příspěvku působení viditelné hmoty.“

„Naše výzkumy poskytují nový způsob měření temné hmoty – nejen její gravitační energie, ale i její setrvačné hmoty (dynamické odezvy), která zpomaluje rotaci příčky. Náš objev nabízí fascinující perspektivu limitující podstatu temné hmoty, protože odlišné modely budou měnit tento setrvačný vliv na galaktickou příčku,“ dodává Rimpei Chiba.

Mléčná dráha, podobně jako jiné galaxie, je podle názoru astronomů ponořena do ´halo´ temné hmoty, které se rozšiřuje až za její viditelný okraj.

Temná hmota je neviditelná a její podstata není známa, avšak na její existenci je usuzováno na základě reagující Galaxie, jako kdyby byla zahalena podstatně větším množstvím hmoty, než jsme schopni pozorovat. Může zde být zhruba pětkrát více temné hmoty než obyčejné, viditelné látky.

Mléčná dráha je spirální galaxií s příčkou, s tlustou výdutí hvězd uprostřed a se spirálními rameny odvíjejícími se skrz disk vně od galaktické příčky. Galaktická příčka rotuje stejným směrem jako samotná Galaxie.

Objev rovněž znamená hlavní problém pro alternativní gravitační teorie – nedostatek temné hmoty v halo předpokládá žádné nebo významně příliš malé zpomalování rotace příčky.

Závěry výzkumu byly publikovány v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zdroj: http://www.sci-news.com/astronomy/milky-ways-dark-matter-halo-galactic-bars-spin-09763.html a https://scitechdaily.com/dark-matter-counterweight-is-slowing-the-spin-of-the-milky-ways-galactic-bar/

autor: František Martinek