Groningeno universiteto astronomų, bendradarbiaujant su Vokietijos, Prancūzijos ir Švedijos tyrėjais, atliktos kompiuterinės simuliacijos rodo, kad didžioji dalis tamsiosios materijos už Vietinės galaktikų grupės ribų (kuri apima ir Paukščių Taką bei Andromedos galaktiką) turi būti koncentruota plokštumoje.
Virš ir po šia plokštuma yra didelės tuštumos. Stebimus netoliese esančių galaktikų judėjimus ir bendras Paukščių Tako bei Andromedos galaktikų mases galima tinkamai paaiškinti tik remiantis šiuo „plokščiu“ masės pasiskirstymu. Tyrimas, kuriam vadovavo doktorantas Ewoudas Wempe ir profesorė Amina Helmi, paskelbtas žurnale „Nature Astronomy“.
Beveik prieš šimtmetį astronomas Edwinas Hubble’as atrado, kad praktiškai visos galaktikos tolsta nuo Paukščių Tako. Tai svarbus Visatos plėtimosi ir Didžiojo sprogimo įrodymas. Tačiau net Hablo laikais buvo aišku, kad yra išimčių. Pavyzdžiui, mūsų kaimyninė galaktika Andromeda juda link mūsų maždaug 100 kilometrų per sekundę greičiu.
Tiesą sakant, jau pusę amžiaus astronomai svarsto, kodėl dauguma didelių netoliese esančių galaktikų, išskyrus Andromedą, tolsta nuo mūsų ir, regis, nėra veikiamos vadinamosios Vietinės grupės (Paukščių Tako, Andromedos galaktikos ir dešimčių mažesnių galaktikų) masės ir gravitacijos.
Tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama daktaro Ewoudo Wempe iš Kapteyn instituto Groningene, rodos, rado šios mįslės sprendimą. Kompiuteriniai modeliavimai rodo, kad masės pasiskirstymas, esantis netoli už Vietinės grupės ribų, įskaitant nematomą tamsiąją materiją, supančią galaktikas, yra organizuotas plokščioje struktūroje, kuri tęsiasi dešimtis milijonų šviesmečių. Virš ir po šiuo sluoksniu yra didelės tuštumos. Šis kompiuterio rastas sprendimas gerai atkuria aplink mus stebimų galaktikų pasiskirstymą ir greičius.
Vietinės grupės „virtualus dvynys“
Simuliacija pradėta nuo ankstyvosios Visatos regionų, o masės pasiskirstymas buvo pagrįstas kosminio mikrobangų fono stebėjimais. Galingo kompiuterio pagalba modelis buvo tobulinamas, kad atkurtų dabartines Vietinės grupės charakteristikas, atsižvelgiant į Paukščių Tako ir Andromedos galaktikų masę, padėtį ir greitį, taip pat 31 galaktikos, esančios už Vietinės grupės ribų, padėtis ir greičius. Tai lėmė simuliacijų, kurias galima laikyti mūsų kosminės aplinkos „virtualiais dvyniais“, sukūrimą.
Tokios simuliacijos gerai atkūrė stebimus 31 aplinkinių galaktikų, kurios tolsta nuo mūsų, greičius ir tiksliai atitinka Hablo-Lemaîtro dėsnį, nepaisant didelės Vietinės grupės masės. Taip pat nustatyta, kad jos yra įterptos į didelio masto tamsiosios materijos sluoksnį.
Mokslininkai teigia, kad yra dvi priežastys, kodėl lokaliai yra taip mažai nukrypimų nuo Hablo-Lemaîtro dėsnio. Netoliese esančioms galaktikoms sluoksnyje Vietinės grupės gravitacinę trauką neutralizuoja toliau plokštumoje esanti masė. O vietos, kur materija turėtų judėti link mūsų (tuštumose), iš tikrųjų yra „nematomos“, nes galaktikų nėra.
Pasak pagrindinio tyrėjo Wempe, tai pirmasis tamsiosios materijos pasiskirstymo ir greičio įvertinimas Paukščių Tako ir Andromedos galaktikos aplinkoje. „Mes tyrinėjame visas įmanomas ankstyvosios Visatos lokalias konfigūracijas, kurios galiausiai galėtų lemti Vietinę grupę, kokią mes ją matome. Puiku, kad dabar turime modelį, kuris atitinka dabartinį kosmologinį modelį, viena vertus, ir mūsų lokalios aplinkos dinamiką, kita vertus.“
Helmi taip pat džiaugiasi atradimu. Pasak jos, astronomai dešimtmečius nesėkmingai bandė išspręsti šią problemą. „Džiaugiuosi matydamas, kad, remdamiesi vien galaktikų judėjimais, galime nustatyti masės pasiskirstymą, kuris atitinka galaktikų pozicijas Vietinėje grupėje ir už jos ribų.“
Ewoud Wempe et al, The mass distribution in and around the Local Group, Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-025-02770-w. www.nature.com/articles/s41550-025-02770-w