Gdy największe teleskopy kosmiczne wykonują zdjęcia odległych galaktyk, jesteśmy w stanie dokładnie przyjrzeć się ich strukturze. Widzimy w nich ramiona spiralne, wyraźne centra i wszelkie zaburzenia struktury spowodowane spotkaniami z innymi galaktykami. Paradoksalnie na naszą własną galaktykę nie jesteśmy w stanie spojrzeć w ten sam sposób. Aby tego dokonać, musielibyśmy wysłać sondę odpowiednio daleko nad dysk galaktyki, aby jej kamery mogły objąć cały dysk w swoim kadrze. Oznacza to wysłanie sondy kosmicznej na odległość dziesiątek, a nawet setek tysięcy lat świetlnych, co przy naszej obecnej technologii jest absolutnie poza naszym zasięgiem.
Pozostaje nam zatem jedynie próba odtworzenia kształtu galaktyki na podstawie danych zbieranych z naszego bezpośredniego otoczenia wewnątrz dysku galaktyki. Nie jest to jednak łatwa sztuka. To tak jak gdybyśmy chcieli dowiedzieć się jak z zewnątrz wygląda nasz dom, jednocześnie nigdy nie wychodząc z naszego pokoju.
Czytaj także: Droga Mleczna nie wygląda tak, jak ci się wydaje. Mocno się pomyliliśmy
Skoro Droga Mleczna to setki miliardów gwiazd, to gdziekolwiek nie spojrzymy, tam znajdziemy gwiazdy, pył, gaz, które uniemożliwiają nam spojrzenie na to, co znajduje się za nimi.
Najnowszych informacji o budowie naszej galaktyki przynosi jednak satelita Gaia, którego głównym zadaniem jest badanie odległości, prędkości i położenia ponad miliarda gwiazd w naszej galaktyce. To właśnie dane z tego satelity wskazały, że dysk galaktyki wcale nie jest płaski, a przy zewnętrznych krawędziach jego płaszczyzna ulega wykrzywieniu. Pierwsze opracowania wskazywały, że owe odkształcenia mogą być skutkiem zderzeń z licznymi galaktykami karłowatymi, które krążą wokół Drogi Mlecznej. W swojej nowej pracy jednak astronomowie wskazują na alternatywne pochodzenie tego nietypowego kształtu: ciemną materię.
Powszechnie przyjmuje się, że każda duża galaktyka zanurzona jest w rozległym halo ciemnej materii. Więcej, ciemna materia stanowi zwykle większość masy w takim układzie. Siłą rzeczy zatem może ona wpływać na kształt struktur zbudowanych z materii widzialnej w galaktyce.
Autorzy najnowszego artykułu opublikowanego na serwerze preprintów arXiv wskazują, że jeżeli halo ciemnej materii jest nachylone pod pewnym kątem względem dysku galaktyki, jego wpływ grawitacyjny na przestrzeni miliardów lat mógł doprowadzić do wykrzywienia jego obrzeży.
Aby sprawdzić, czy to w ogóle możliwe, naukowcy przeprowadzili symulacje komputerowe IllustrisTNG, które pokazują ewolucję galaktyki po uwzględnieniu ewolucji kosmologicznej, ciemnej materii i interakcji magnetohydrodynamicznych. Badacze wykazali, że halo ciemnej materii może być w naszym przypadku nachylone względem dysku galaktyki na skutek zderzeń galaktyk, ale także bliskich przelotów innych galaktyk w pobliżu Drogi Mlecznej.
Kiedy do symulacji wprowadzono dane Drogi Mlecznej, takie jak wiek i rozmiary, okazało się, że po 6 miliardach lat kształt symulowanej galaktyki zgadza się z rzeczywistym kształtem obserwowanym przez obserwatorium kosmiczne Gaia. Dalsze obserwacje naszej galaktyki, ale także wielu innych pozwolą w najbliższych latach upewnić się, czy to faktycznie ciemna materia wykrzywiła nam dysk galaktyki.