Астрономы открыли невозможную галактику

Телескоп "Хаббл" обнаружил в созвездии Кита галактику NGC1052-DF2, в которой практически нет темной материи, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.

© P. van Dokkum; R. Abraham; STScI, Space Telescope Science Institute

"Открытие галактики без темной материи стало крайне неожиданным сюрпризом для нас. На протяжении десятилетий мы думали, что галактики начинают свою жизнь в виде скопления темной материи, куда постепенно "падает" газ, где рождаются звезды и формируются рукава, подобные спиралям Млечного Пути. NGC1052-DF2 ставит под сомнение все эти идеи", — заявил Питер ван Доккум (Pieter van Dokkum) из Йельского университета (США).

Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит из той материи, которую мы видим, и которая составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках в 70 годах прошлого века показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью, которая была примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех звезд в них.

Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя – загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой "кузины", и эта темная материя удерживает звезды на месте и не дает им "разбежаться".

Сегодня астрономы не сомневаются в существовании этой загадочной субстанции, однако недавно они начали замечать, что многие небольшие и карликовые галактики ведут себя совсем не так, как предсказывают теории их устройства, учитывающие существование этой загадочной субстанции. К примеру, в некоторых из них темной материи неожиданно мало, а по другим она распределена слишком равномерно.

Доккум и его коллеги открыли галактику, где темной материи нет вообще, наблюдая за одними из самых тусклых и необычных "звездных мегаполисов" при помощи "Хаббла" и ряда наземных телескопов.

Так называемые "сверхтемные" галактики были открыты ван Доккумом и его коллегами в начале 2015 года при помощи телескопа DTA, который предназначен для изучения самых тусклых объектов во Вселенной. При помощи этого прибора астрономы смогли обнаружить около пятидесяти очень небольших и пустынных галактик, существование и выживание которых крайне сложно объяснить при помощи текущих астрономических теорий.

Изначально Доккум и его коллеги считали, что эти галактики почти полностью состоят из темной материи. Наблюдая за скоростями движения звезд в одной из них, NGC1052-DF2, ученые обнаружили намеки на абсолютно обратную вещь – в этом скоплении звезд, расположенном в 61 миллионах световых лет от Земли, темная материя никак не влияла на скорость движения светил.

Как показывают расчеты ученых, в NGC1052-DF2 ее как минимум в 400 раз меньше, чем в Млечном Пути и в других галактиках, и, скорее всего, ее там вообще нет. Подобное открытие, как признает Доккум, стало большой неожиданностью для него, так как астрономы считали, что галактики не могут существовать без темной материи.

"NGC1052-DF2 выглядит так, как будто кто-то взял типичную галактику и оставил от нее лишь шаровые скопления и группы звезд на ее окраинах, и выбросил все остальное. Теорий, которые бы предсказывали существование таких объектов, просто не существует. Эта галактика пока остается полной загадкой для нас, и мы не можем объяснить ни одну ее черту. Как она возникла, нам абсолютно непонятно", — заключает астрофизик.