«Невозможная» галактика без темной материи. Как видим, невозможное — возможно
Темная материя, несмотря на то, что о ней пишут и говорят везде и всюду — лишь гипотетическая форма материи. Согласно одной из гипотез, сейчас общепринятой, она не испускает электромагнитное излучение и напрямую не взаимодействует с ним. В результате темную материю сложно напрямую обнаружить методами, которые используются человеком. Тем не менее, существуют способы косвенного обнаружения — например, по гравитационному влиянию на близлежащие объекты. Выяснение природы тёмной материи, как считают астрономы, позволяет решить проблему скрытой массы, которая, в частности, заключается в аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик.
Темная материя оказывает гравитационное влияние, порой, очень сильное, на поведение звезд, их скоплений и других объектов. Именно так эту загадочную форму материи и обнаруживают ученые (если, конечно, это действительно темная материя). На данный момент практически во всех обнаруженных и изученных галактиках найдены признаки существования темной материи. Но недавно астрономы обнаружили галактику, в которой, по всей видимости, нет этой формы материи. Почему? Никто не знает.
Обнаружили галактику совершенно случайно, во многом благодаря тому, что она вела себя не так, как должна, если бы была «нормальной». Нашли ее при помощи Dragonfly Array, сонма небольших телескопов, предназначенных для обнаружения слабых объектов, испускающих минимум света. Во время наблюдения за группой галактик NGC 1052 именно эта группа телескопов «засекла» объект, который ранее уже был замечен в этом участке неба.
«Мы заметили его, поскольку есть довольно сильная разница в том, как он предстал перед Dragonfly Array и отображением его в данных Sloan Digital Sky Survey», — заявили авторы исследования, посвященного «светлой галактике». Объект представлял собой диффузный элемент с какими-то структурами внутри.
Детальное наблюдение за ним при помощи Хаббла и 10-метрового телескопа Keck позволило увидеть некоторые детали изображения объекта, получившего название NGC1052–DF2. Как оказалось, он является галактикой, принадлежащей к недавно открытому классу ультра-диффузных галактик. Галактика такого типа похожа на пузырь, через который можно видеть все, что находится позади него.
Такие галактики открывали неоднократно, хоть и нечасто в некоторых галактических скоплениях. Некоторые из них взаимодействовали с соседними галактиками, отдавая им собственные звезды и газопылевые структуры. Но вот темная материя оставалась с ними, так что можно сказать, что некоторые диффузные галактики получили «обогащение» темной материей.
Для того, чтобы выяснить, что же происходит с объектом NGC1052–DF2, исследователи воспользовались телескопом Keck для получения изображений структур, находящихся внутри этой галактики. Эта работа позволила, в частности, подсчитать массу галактики.
Оказалось, что масса NGC1052–DF2 чрезвычайно низкая для, собственно, галактики — всего лишь 10 в 8 степени масс Солнца. Используя данные о светимости галактики, ученые выяснили, что звезд в ней примерно столько же — 10 в 8 степени. То есть, фактически, все звезды и масса галактики «на виду». Обычно галактики более тяжелые, чем совокупность масс их звезд, что и позволяет судить о наличии темной материи. Но только не в случае NGC1052–DF2.
По мнению астрономов, все это может говорить только об одном — то, что NGC1052–DF2 либо очень бедна темной материей, либо этого загадочного вещества в галактике нет вообще. Самое интересное то, что большинство моделей Вселенной и ее объектов, построенные учеными, предусматривают наличие темной материи. А галактика, которая ее лишена, требует особого к себе отношения — вычисления необходимо делать заново, с учетом отсутствия «довеска».
Каким образом галактика сформировалась без участия темной материи? Одно из предположений — NGC1052–DF2 образовалась из материи, выброшенной квазарами. Может быть, это изначально было газовое облако размером с галактику и высокой концентрацией газа, что позволило запустить процесс формирования звезд и, собственно, самой галактики.
Сейчас ученые заняты тем, что изучают особенности строения галактики, пытаясь понять, чем же отличается NGC1052–DF2 от «нормальных» галактик, в том числе и той, в которой мы живем.
Автор: Максим Агаджанов
