С 1960-х годов астрофизики утверждают, что в дополнение ко всему, что мы видим, Вселенная также заполнена таинственной невидимой массой. Известный как «Темная материя», его существование было предложено для объяснения «недостающей массы» Вселенной, и теперь считается фундаментальной его частью. Предполагается, что он не только составляет около 80% массы Вселенной, но и играет важную роль в формировании и эволюции галактик.
Однако недавнее открытие может отбросить всю эту космологическую перспективу в сторону. На основании наблюдений, сделанных с использованием НАСА / ЕКА Космический телескоп Хаббл и в других обсерваториях по всему миру астрономы обнаружили близлежащую галактику (NGC 1052-DF2), в которой, похоже, нет темной материи. Этот объект является уникальным среди галактик, изученных до сих пор, и может вызвать переоценку наших преобладающих космологических моделей.
Недавно в журнале появилось исследование, в котором подробно описываются их результаты под названием «Галактика, лишенная темной материи» Природа, В исследовании, проводимом Питером ван Доккумом из Йельского университета, участвовали также члены Института астрономии Макса Планка, Университета штата Сан-Хосе, Обсерваторий Калифорнийского университета, Университета Торонто и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
Ради своего исследования команда сверилась с данными из телеобъектива Dragonfly (DFA), который использовался для идентификации NGC 1052-DF2. На основании данных из Хаббл, команда смогла определить расстояние - 65 миллионов световых лет от Солнечной системы - а также его размер и яркость. Кроме того, команда обнаружила, что NGC 1052-DF52 больше, чем Млечный путь, но содержит примерно в 250 раз меньше звезд, что делает его ультрадиффузной галактикой.
Как объяснил ван Доккум, NGC 1052-DF2 настолько рассеян, что по существу прозрачен. «Я провел час, просто глядя на это изображение», - сказал он. «Это удивительно: гигантский шарик настолько редок, что за ним видны галактики. Это буквально прозрачная галактика ».
Используя данные Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Обсерватории Близнецов и Обсерватории Кека, команда исследовала галактику более детально. Измеряя динамические свойства десяти шаровых скоплений, вращающихся вокруг галактики, команда смогла вывести независимое значение массы галактики, которое сопоставимо с массой звезд в галактике.
Это привело команду к выводу, что либо NGC 1052-DF2 содержит, по меньшей мере, в 400 раз меньше темной материи, чем прогнозируется для галактики своей массой, либо ее вообще нет. Такое открытие является беспрецедентным в истории современной астрономии и не поддается никаким предсказаниям. Как объяснила Аллисон Мерритт - астроном из Йельского университета, Институт астрономии им. Макса Планка и соавтор статьи:
«Считается, что темная материя является неотъемлемой частью всех галактик - клей, который удерживает их вместе, и основные леса, на которых они построены ... Нет теории, которая предсказывала бы эти типы галактик - как на самом деле вы формируете одну из этих вещей, совершенно неизвестно ».
«Эта невидимая, таинственная субстанция - безусловно, самый доминирующий аспект любой галактики. Найти галактику безо всякой неожиданности; это бросает вызов стандартным представлениям о том, как работают галактики », - добавил ван Доккум.
Тем не менее, важно отметить, что открытие галактики без темной материи не опровергает теорию о существовании темной материи. По правде говоря, это просто демонстрирует, что темная материя и галактики способны разделяться, что может означать, что темная материя связана с обычной материей не посредством силы, кроме гравитации. Таким образом, это может помочь ученым усовершенствовать свои теории темной материи и ее роль в формировании и эволюции галактик.
Между тем, у исследователей уже есть некоторые идеи относительно того, почему темная материя отсутствует в NGC 1052-DF2. С одной стороны, это могло быть результатом катастрофического события, когда рождение множества массивных звезд охватило весь газ и темную материю. С другой стороны, рост соседней массивной эллиптической галактики (NGC 1052) миллиарды лет назад мог бы сыграть роль в этом недостатке.
Однако эти теории не объясняют, как образовалась галактика. Чтобы решить эту проблему, команда анализирует снимки, сделанные Хабблом из 23 других ультрадиффузных галактик, для более галактик с дефицитом темной материи. Они уже нашли три, которые, похоже, похожи на NGC 1052-DF2, что может указывать на то, что галактики с дефицитом темной материи могут быть относительно распространенным явлением.
Если эти последние открытия что-то демонстрируют, значит, Вселенная похожа на лук. Как только вы думаете, что поняли это, вы откручиваете дополнительный слой и находите совершенно новый набор загадок. Они также демонстрируют, что после 28 лет верного служения Космический телескоп Хаббл все еще способен научить нас новым вещам. Хорошая вещь также, поскольку запуск его преемника был отложен до 2020 года!
