Астрономы обнаружили древнюю тёмную материю в галактике без звёзд
Астроном Карен О'Нил объясняет: «Мы знаем, что это невероятно богатая газом галактика. Вероятно, она не проявляет звездообразование из-за того, что её газ слишком разрежен».
Открыв J0613+52, учёные столкнулись с необычным феноменом. В ходе работ они проводили обзор неба с целью изучения галактик низкой поверхностной яркости, но новый объект не был включен в первоначальные планы. О'Нил рассказывает: «Грин Банк случайно был направлен на неверные координаты и обнаружил эту новую и неизвестную галактику». Вокруг J0613+52 в радиусе 112 парсеков нет других галактик, что делает её изоляционным исключением.
Художественная концепция газообразного водорода, наблюдаемого в галактике J0613+52. Источник: STScI POSS-11, NSF/ GBO / P. VosteenУдивительным стало то, что J0613+52 обладает сходными характеристиками массы и содержания газа с обычными спиральными галактиками. Однако отсутствие звёзд в ней представляет настоящую загадку. Карликовая галактика J0613+52 — это отличный от привычных спиральных и эллиптических галактик тип с необычной формой и ослабленной светимостью. Согласно О'Нил, подобные объекты встречаются редко и могут быть связаны с обилием тёмной материи: «J0613+52 может содержать до 95% тёмной материи».
Недостаток звёзд в J0613+52 обусловлен особенностями нейтрального газового водорода, который слишком разрежен и хаотично распределён. Галактики низкой поверхностной яркости имеют слабую гравитацию, что затрудняет их самостоятельное формирование звёзд. Они проходят эволюцию с трудом, затрачивая много времени на превращение газа в звёзды. О'Нил говорит: «J0613+52, по-видимому, находится в недоразвитом состоянии. Это может оказаться нашим первым открытием близкой галактики, состоящей из первородного газа». Кроме того, галактика находится на достаточном удалении от соседних галактик, чтобы они не могли влиять на неё гравитационно, ограничивая возможные столкновения и слияния, что также обуславливает отсутствие звездообразования.
Открытие J0613+52 расширяет знания о тёмной материи. В то время как невозможно наблюдать саму тёмную материю, учёные моут измерять её гравитационные эффекты. Похоже, что тёмная материя играет ведущую роль в областях формирования карликовых галактик, предоставляя астрономам оценку распределения этого компонента во Вселенной.
Тёмной материей можно также объяснить, почему галактики, подобные J0613+52, взаимодействуют с другими галактиками весьма ограниченно. О'Нил указывает: «Оболочки тёмной материи действуют как «привратники», разделяющие галактики. Отсутствие «контакта» может препятствовать формированию гигантских звёзд путём столкновений. Именно такие звезды — одни из первых, которые формируются. В конце жизни они взрываются сверхновыми и «заселяют» окружающую среду тяжёлыми элементами, необходимыми для последующего формирования звёзд и планет. У J0613+52 и других подобных галактик отсутствуют такие элементы, что является дополнительным намёком на причины отсутствия звездообразования».
Это не первый случай обнаружения «тёмных» галактик, подобных J0613+52. В 2005 году астрономы обнаружили галактику VIRGOH1 21 в Кластере Дева (Virgo Cluster), которая также считается состоящей преимущественно из тёмной материи. Однако, существуют различные мнения относительно её природы. Возможно, что VIRGOH1 21 является частью приливного хвоста газа и обломков, образованных в результате древнего столкновения галактик. В связи с этим, дополнительные наблюдения за J0613+52 важны для более полного понимания природы таких галактик.
Для дальнейшего исследования J0613+52 и её характеристик необходимы более совершенные инструменты. В ближайшее время на радиотелескопе Грин Банк будет установлена камера L-диапазона ALPACA (Advanced L-Band Phased Array Camera for Astronomy). С запуском ALPACA расширится поле зрения телескопа, что позволит астрономам более глубоко изучить галактику J0613+52 и другие галактики низкой поверхностной яркости.
© iXBT
