Астрономами найдена галактика без тёмной материи
Новости космоса:
Галактики и темная материя идут рука об руку; вы, как правило, не найдете одно без другого. Поэтому, когда исследователи обнаружили галактику, известную как NGC1052-DF2, которая почти полностью лишена её, они были в шоке.
«Поиск галактики без темной материи неожиданен, потому что эта невидимая, таинственная субстанция является наиболее доминирующим аспектом любой галактики», - сказал ведущий автор Питера ван Доккума из Йельского университета. «На протяжении десятилетий мы думали, что галактики начинают свою жизнь как капли темной материи. После этого происходит все остальное: газ попадает в гало, темные вещества газы превращаются в звезды, они медленно растут, тогда вы оказываетесь в галактиках, Млечный путь. NGC1052-DF2 бросает вызов стандартным представлениям о том, как мы думаем о галактиках».
Подробнее:
Исследование, опубликованное 29 марта, собрало данные из округов Близнецов и Обсерваторий WM Keck, как на Маунаке, Гавайи, Космическом телескопе Хаббла, так и на других телескопах по всему миру.
Учитывая его большой размер и слабый внешний вид, астрономы классифицируют NGC1052-DF2 как ультрадиффузную галактику, относительно новый тип галактики, впервые обнаруженный в 2015 году. Ультра-диффузные галактики на удивление распространены. Однако никакая другая галактика этого типа еще не обнаружена.
«NGC1052-DF2 - это странность, даже среди этого необычного класса галактик», - сказал Шанни Даниэли, аспирант Йельского университета в команде.
Чтобы заглянуть еще глубже в эту уникальную галактику, команда использовала многофункциональный спектрограф Gemini Multi Object (GMOS) для сбора подробных изображений NGC1052-DF2, оценки его структуры и подтверждения того, что у галактики не было признаков взаимодействия с другими галактиками.
«Без изображений Близнецов, рассекающих морфологию галактики, нам не хватало бы контекста для остальной части данных», - сказал Даниэли. «Кроме того, подтверждение Gemini о том, что NGC1052-DF2 в настоящее время не взаимодействует с другой галактикой, поможет нам ответить на вопросы об условиях, связанных с его рождением».
Ван Доккум и его команда впервые заметили NGC1052-DF2 с Dragonfly Telephoto, специальным телескопом в Нью-Мексико, который они разработали, чтобы найти эти призрачные галактики. NGC1052-DF2 отличался резким контрастом, когда делались сравнения между изображениями из телескопа Dragonfly Telephoto и Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Изображения Dragonfly показывают слабый «похожий на blob-объект» объект, тогда как данные SDSS показывают коллекцию относительно ярких точечных источников.
В дополнение к наблюдениям Gemini, чтобы оценить эту несогласованность, команда проанализировала свет от нескольких ярких источников в NGC1052-DF2, используя многоэкземплярный спектрограф Keck's Deep Imaging (DEIMOS) и спектрометр с низкой разрешающей способностью (LRIS), идентифицирующий 10 шаровых скоплений. Эти кластеры представляют собой большие компактные группы звезд, которые вращаются вокруг ядра галактики.
Спектральные данные, полученные на телескопах Кека, показали, что шаровые скопления движутся намного медленнее, чем ожидалось. Чем медленнее перемещаются объекты в системе, тем меньше массы в этой системе. Расчеты команды показывают, что всю массу в галактике можно отнести к массе звезд, а значит, в NGC1052-DF2 почти нет темной материи.
«Если есть какая-то темная материя, её очень мало, - объяснил Ван Доккум. «Звезды в галактике могут составлять всю массу, и похоже, нет места для темной материи».
«Кек находится в очень небольшой группе телескопов, которые могут даже попытаться выполнить эти наблюдения, потому что вам нужен большой телескоп для измерения этих точных скоростей», - добавил ван Доккум. «Кек также имеет одни из лучших спектрографов в мире для измерения скоростей слабых объектов. У нас была возможность проверить и убедиться, что мы получили тот же результат в неопределенности, и это дало нам уверенность в том, что мы все делаем правильно."
Результаты команды показывают, что темная материя отделяется от галактик. «Это открытие показывает, что темная материя реальна - у нее есть свое отдельное существование, кроме других компонентов галактик», - сказал ван Доккум.
Шаровидные кластеры NGC1052-DF2 и атипичная структура озадачили астрономов, направленных на определение условий, в которых формировалась эта галактика.
«Это похоже на то, что вы берете галактику, и у вас есть звездный ореол и шаровые скопления, но забыто сделать все остальное», - сказал ван Доккум. «Нет теории, которая предсказывала бы эти типы галактик. Галактика - это полная тайна, поскольку все в этом странно. Как вы на самом деле идеализируете одну из этих вещей, совершенно неизвестно».
Однако у исследователей есть некоторые идеи. NGC1052-DF2 проживает около 65 миллионов световых лет в коллекции галактик, в которой доминирует гигантская эллиптическая галактика NGC 1052. Образование галактик бурное и сильное, а ван Доккум предполагает, что рост неоперившейся массивной галактики миллиарды лет назад, возможно, сыграл роль в дефиците темной материи NGC1052-DF2.
Другая идея заключается в том, что катаклизмическое событие в галактике странного типа, такое как рождение бесчисленных массивных звезд, сметало всю газовую и темную материю, останавливая звездообразование.
Исследователи добавили, что эти возможности спекулятивны и не объясняют все характеристики наблюдаемой галактики.
Команда продолжает охоту на галактики с дефицитом темной материи. Они анализируют изображения Хаббла 23 других диффузных галактик. Три из них, похоже, имеют сходство с NGC1052-DF2, которые ван Доккум планирует в ближайшие месяцы наблюдать в Обсерватории Кек.
Любой сайт развивается благодаря тому, что о нем узнает все больше людей. Не проходите мимо, поделитесь новостями космоса:
