У Млечного Пути может быть гораздо больше спутниковых галактик, чем считалось раньше. К такому выводу пришли космологи из Даремского университета (Великобритания), объединив сверхточные компьютерные модели с новыми математическими расчетами. Их исследование предсказывает существование десятков «сиротских» галактик — настолько тусклых, что телескопы их пока не видят.

Если расчеты верны, вокруг нашей галактики вращается не 60 известных спутников, а 80 или даже 100. Их обнаружение станет серьезным аргументом в пользу теории ΛCDM (Лямбда-CDM), которая объясняет крупномасштабную структуру Вселенной и формирование галактик.

Сейчас ученые работают в рамках модели, где:

• 5% Вселенной — обычная материя (атомы),
• 25% — холодная темная материя,
• 70% — темная энергия.

Галактики, согласно этой теории, образуются внутри гигантских сгустков темной материи — гало. Большинство галактик во Вселенной — карликовые, и многие из них вращаются вокруг более крупных, как спутники. Но до сих пор астрономы видели лишь часть предсказанных ΛCDM сателлитов Млечного Пути.

Проблема в том, что существующие симуляции не учитывают, как гравитация нашей галактики «обдирает» мелкие гало, оставляя лишь крошечные, почти невидимые галактики-сироты. Новый метод позволил ученым смоделировать их распределение и свойства.

Если наши прогнозы подтвердятся, это укрепит позиции ΛCDM, — говорит ведущий исследователь Изабель Сантос-Сантос. — Астрономы уже используют наши данные, чтобы искать эти галактики. Скоро новые телескопы, вроде обсерватории Веры Рубин, могут их обнаружить.

Особый интерес представляют 30 недавно найденных тусклых объектов. Пока неясно, карликовые ли это галактики или шаровые скопления звезд. Но авторы работы считают, что это как раз часть предсказанных «сирот».

Если мы их найдем, это будет триумф ΛCDM, — добавляет соавтор Карлос Френк. — Физика и математика снова докажут свою силу: сначала расчеты, потом наблюдения. Лучше и не придумаешь.

Исследование поддержано Европейским исследовательским советом, а расчеты проводились на суперкомпьютере COSMA.

Польза исследования

• Проверка ΛCDM — если «сиротские» галактики найдут, это закроет один из главных пробелов в стандартной модели космологии.
• Технологический толчок — поиск таких тусклых объектов требует новых методов обработки данных, что ускорит развитие астрономического ПО.
• Понимание эволюции галактик — изучение «ободранных» темной материей карликов покажет, как крупные галактики вроде Млечного Пути поглощают соседей.

Главная слабость работы — косвенные доказательства. Ученые не наблюдали галактики-сироты, а лишь предсказали их существование через моделирование. Если новые телескопы ничего не найдут, это поставит под вопрос либо ΛCDM, либо сами расчеты. Кроме того, в модели не учтены динамические эффекты от других близких галактик, например, Андромеды.

Ранее ученые пересчитали шансы столкновения Млечного Пути и Андромеды.