Американские и канадские астрономы обнаружили галактику, в которой отсутствует загадочное вещество, известное как темная материя, которое долгое время считалось одним из фундаментальных строительных материалов Вселенной.
Это открытие бросает вызов устоявшимся представлениям о том, как формируются галактики, и природе самой темной материи.
Расположенная на расстоянии 65 миллионов световых лет, галактика, условно названная NGC 1052-DF2 – или DF2 для краткости – является для ученых «абсолютной тайной».
«Мы думали, что все галактики состоят из звезд, газа и темной материи, смешанных друг с другом, но темная материя всегда доминирует», – говорит профессор Роберто Абрахам, астроном из Университета Торонто, описывая открытие. «Однако оказалось, что, по крайней мере, некоторые галактики состоят из множества звезд, газа но без той самой темной материи, и это странно», – добавляет он.
DF2 известна как «ультра-диффузная» или «призрачная» галактика, из-за ее чрезвычайно малой плотности, огромных размеров и слабо угадываемого вида. И оказалось, что эта галактика «страннее» среди этого класса «странных» галактик.
Наблюдения за DF2 показали, что 10 кластеров звезд внутри нее движутся намного медленнее, чем обычно. Поскольку скорость звезд и других объектов в далеких галактиках могут быть использованы для измерения их индивидуальных масс, то выполнив подсчеты, группа астрономов обнаружила, что всю массу в галактике можно отнести к видимым звездам, газу и пыли. В этой галактике практически не осталось места для темной материи.
«Если есть какая-то темная материя, то ее очень и очень мало», – рассказывает профессор Питер Ван Доккум из Йельского университета, ведущий автор исследования.
Открытие было неожиданным, потому что, хоть темная материя остается в значительной степени неизученной, она, тем не менее, считается наиболее доминирующей субстанцией во Вселенной.
Например, в «Млечном пути» в 30 раз больше темной материи, чем любой другой.
Также считается, что именно темная материя порождает галактики.
«На протяжении десятилетий мы думали, что галактики начали свою жизнь как капли темной материи. После этого происходит все остальное: газ попадает в гало, темные газы, газ превращается в звезды, они медленно нарастают, и тогда возникают галактики, такие как Млечный путь », – сказал профессор Ван Доккум.
Открытие же DF2ставит под сомнение фундаментальные идеи о формировании галактик.
Тем не менее, контринтуитивно профессор Ван Доккум и его коллеги полагают, что отсутствие темной материи в DF2 на самом деле является хорошим доказательством ее существования.
Хотя это вещество играет центральную роль в нашем понимании Вселенной, ее неосязаемая природа означает, что альтернативные теории были предложены для учета разрыва в научном понимании того, что в настоящее время известно как темная материя.
Существование галактики с большим количеством различной материи, но только не темной, предполагает, что темная материя действительно существует в другом месте сама по себе.
«Это открытие показывает, что темная материя реальна – и она способна существовать отдельно других компонентов галактик», – говорит профессор Ван Доккум.
Астрономы предполагают, что темная материя DF2 могла быть сметена вследствие рождения массивных звезд или наличием гигантской галактики поблизости.
