Астрономы не могут видеть это, но они знают, что это там от искажений, вызванных его гравитацией. Но это также описывает далекую крошечную галактику, расположенную примерно в 10 миллиардах световых лет от Земли. Эту галактику нельзя увидеть в телескопах, но астрономы смогли обнаружить ее присутствие с помощью небольших искажений, производимых проходящим мимо светом. Эта темная галактика является наиболее удаленным и когда-либо обнаруженным объектом с самой низкой массой, и астрономы говорят, что это может помочь им найти похожие объекты и подтвердить или отвергнуть современные космологические теории о структуре Вселенной.
«Теперь у нас есть один темный спутник [галактика]», - сказала Симона Вегетти, научный сотрудник Массачусетского технологического института, руководившая открытием. «Но предположим, что мы не находим их достаточно - тогда нам придется изменить свойства темной материи. Или мы можем найти столько спутников, сколько видим в симуляциях, и это скажет нам, что темная материя обладает свойствами, которые, по нашему мнению, имеют ».
Эта карликовая галактика является спутником далекой эллиптической галактики, называемой JVAS B1938 + 666. Команда искала слабые или темные спутники далеких галактик с использованием гравитационного линзирования и проводила свои наблюдения с помощью телескопа Keck II на Мауна-Кеа на Гавайях, вдоль с адаптивной оптикой телескопа, чтобы ограничить искажения от нашей собственной атмосферы.
Они обнаружили две галактики, выровненные друг с другом, если смотреть с Земли, и гравитационное поле более близкого объекта отклонило свет от более удаленного объекта (JVAS B1938 + 666), когда свет прошел через гравитационное поле темной галактики, создав искаженное изображение, называемое «Кольцо Эйнштейна».
Используя данные этого эффекта, было обнаружено, что масса темной галактики в 200 миллионов раз превышает массу Солнца, что аналогично массам спутниковых галактик, обнаруженных вокруг нашего Млечного Пути. Размер, форма и яркость кольца Эйнштейна зависят от распределения массы по всей галактике линз переднего плана.
Современные модели предполагают, что в Млечном Пути должно быть около 10 000 спутниковых галактик, но наблюдалось только 30. «Возможно, многие из спутниковых галактик сделаны из темной материи, что делает их неуловимыми для обнаружения, или могут возникнуть проблемы с тем, как мы думаем, что галактики образуются», - сказал Вегетти.
Карликовая галактика является спутником, что означает, что она цепляется за края большей галактики. Поскольку он небольшой и большая часть галактик состоит не из звезд, а из темной материи, отдаленные объекты, такие как эта галактика, могут быть очень слабыми или даже полностью темными.
«По нескольким причинам ему не удалось сформировать много или каких-либо звезд, и поэтому он оставался темным», - сказал Вегетти.
Вегетти и ее команда планируют использовать тот же метод для поиска других спутниковых галактик в других регионах Вселенной, которые, как они надеются, помогут им узнать больше о том, как ведет себя темная материя.
Их исследование было опубликовано в выпуске этой недели Природа.
Документ команды можно найти здесь.
Источники: Обсерватория Кека, Калифорнийский университет в Дэвисе, Массачусетский технологический институт
