Тёмное гало Галактики

Тёмное гало́ Гала́ктики (тёмная корона Галактики), массивное гало, образуемое несветящейся (тёмной) материей вокруг нашей Галактики и внутри неё. Имеющиеся наблюдения дают основание считать, что Галактика находится внутри обширного тёмного гало, состоящего из вещества, которое не излучает ни света, ни каких-либо иных электромагнитных волн, и поэтому называется тёмной материей. Вывод о существовании тёмного гало основан в первую очередь на сильном расхождении оценок суммарной массы звёзд и газа Галактики, полученных по анализу их излучения – с одной стороны, и динамических оценок массы Галактики, следующих из измерений скоростей вращения галактического диска, скоростей шаровых звёздных скоплений Галактики, а также её карликовых спутников – с другой стороны. Динамические оценки массы всегда оказываются более высокими, что говорит о существовании неучтённой массы. Оценки массы Галактики, основанные на измерении скоростей отдельных звёзд астрометрическим космическим телескопом GAIA, подтвердили наличие тёмного гало, которое пронизывает нашу Галактику.

Построение динамических моделей Галактики с использованием численных методов моделирования процесса формирования галактик приводит к выводу о большой протяженности тёмного гало, достигающей для нашей Галактики примерно 200 кпк (для сравнения: расстояние от Солнца до центра Галактики – всего около 8 кпк), так что соседние карликовые галактики – Большое и Малое Магеллановы Облака – находятся внутри тёмного гало Галактики. Полная масса тёмного гало, найденная как по вращению диска, так и по скоростям карликовых спутников Галактики, составляет около 10¹² масс Солнца, в то время как масса, заключённая в обычном веществе (в газе и звёздах), примерно на порядок меньше. Однако оценка полной массы тёмного гало Галактики имеет лишь ориентировочный характер, поскольку зависит от принятой модели распределения вещества в нём. Более надёжны оценки массы тёмного гало внутри сферы, заключающей звёздный диск Галактики (с радиусом 15–20 кпк). Они показывают, что в этих пределах массы тёмной и видимой материи сопоставимы. Плотность тёмного гало падает с удалением от центра Галактики медленнее, чем плотность звёздного населения или межзвёздного газа. Поэтому тёмная материя в гало Галактики играет определяющую роль в динамике звёзд или газа лишь в далёких от центра областях.

Форма тёмного гало Галактики известна плохо, есть указание на её отличие от сферы. Теория предсказывает возможность того, что внутри тёмного гало Галактики со скоростями в сотни км/с движутся более мелкие концентрации тёмной материи (т. н. субгало), возникшие вместе с Галактикой или упавшие на неё извне, хотя их существование пока не подтверждено наблюдениями.

Поскольку тёмное гало пронизывает всю Галактику, тёмная материя должна существовать везде, в том числе и в окрестностях Солнечной системы, хотя здесь её ожидаемая плотность значительно ниже усреднённой плотности наблюдаемого обычного вещества.

Аналогичные тёмные гало обнаружены и у других галактик.