Хорошо известно, что расширение Вселенной ускоряется из-за таинственной темной энергии. Внутри галактик звезды также испытывают ускорение, однако оно связано в основном с темной материей и плотностью распределения звезд. В новом исследовании были впервые произведены прямые измерения среднего ускорения звезд нашей галактики Млечный путь. В этой работе команда под руководством Суканьи Чакрабарти (Sukanya Chakrabarti) из Института перспективных исследований, США, использовала данные наблюдений пульсаров для определения радиальных и вертикальных ускорений звезд, находящихся в галактической плоскости и вне ее. Исходя из этих новых прецизионных измерений и известного количества видимой материи в Галактике, исследователи затем смогли рассчитать плотность распределения темной материи в нашей Галактике, минуя привычное допущение о том, что Млечный путь находится в устойчивом состоянии.

«Наш анализ не только является первым случаем измерения тех крохотных ускорений, которые испытывают звезды Галактики, но также открывает возможность расширить проведенную работу для понимания природы темной материи, и в конечном счете – темной энергии, если говорить о более крупных масштабах», — сказала Чакрабарти.

В то время как в большинстве предыдущих исследований при расчете средней плотности массы Галактики предполагалось, что Галактика находится в состоянии равновесия, в этом новом исследовании рассмотрено естественное, неравновесное состояние Млечного пути. Для пояснения понятия о неравновесном состоянии здесь уместна аналогия с прудом, в который бросают камень: в то время как изначально неподвижный пруд находится в состоянии равновесия, при попадании в него камня по поверхности воды расходятся волны, и пруд временно переходит в неравновесное состояние. Именно в таком неравновесном состоянии пребывает в настоящее время Млечный путь, испытывающий возмущения со стороны большого количества поглощенных им карликовых галактик, пояснили авторы.