Темная материя - это просто темнота.
Эта таинственная материя, которая распространяется по всей вселенной, не взаимодействует со светом, что крайне затрудняет ее обнаружение. Ученым еще предстоит непосредственно измерить темную материю, но считается, что она составляет около 27 процентов Вселенной (по сравнению с 5 процентами, состоящими из известных веществ, таких как звезды и галактики). Без темной материи теоретические модели нашей вселенной просто не сложатся.
Но идея о том, что темная материя является необходимым компонентом для формирования галактик, подвергается испытанию, сообщает Уилл Данхэм в Reuters. Астрономы обнаружили далекую галактику, в которой, похоже, нет или почти нет темной материи.
Исследователи обнаружили разреженную, сквозную галактику NGC1052-DF2 с помощью телеобъектива Dragonfly, телескопа из Нью-Мексико, построенного из частей камеры, предназначенного для обнаружения очень слабых галактических структур. Затем они продолжили анализ, собрав больше данных с помощью космического телескопа Хаббла, а также обсерваторий Близнецы Север и Кек на Гавайях.
Анализ показывает, что ультрадиффузный DF2 находится на расстоянии около 6, 5 миллионов световых лет и приблизительно равен размеру нашей галактики Млечный Путь, но содержит в 200 раз меньше звезд. Области обнаружили 10 компактных групп этих звезд, также известных как шаровые скопления, внутри галактики, согласно пресс-релизу от Близнецов. Но эти скопления двигались намного медленнее, чем предсказывали ученые, что предполагает, что в системе было меньше массы, чем можно было бы ожидать, если бы присутствовала темная материя. Исследователи подробно излагают свои результаты в исследовании, опубликованном в журнале Nature.
«Если вообще есть какая-то темная материя, ее очень мало, - говорит Питер ван Доккум из Йельского университета, руководитель исследовательской группы. - Звезды в галактике могут составлять всю массу, а там, кажется, нет любая комната для темной материи.
DF2 поддерживает современные теории о том, как образуются галактики, которые предсказывают, что гравитация темной материи необходима для того, чтобы ранние галактики могли держаться вместе. «Это похоже на то, что вы берете галактику, и у вас есть только звездное гало и шаровые скопления, и почему-то забыли сделать все остальное», - говорит ван Доккум о DF2 в пресс-релизе. «Нет теории, которая предсказывала бы эти типы галактик. Галактика - полная загадка, так как все в ней странное. Как вы на самом деле собираетесь создать одну из этих вещей, совершенно неизвестно.
Хотя находка может опровергнуть существование Темной Материи - или предположить, что она не нужна для формирования галактики - на самом деле она может сделать только противоположное. Открытие DF2 знаменует собой важный шаг в подтверждении существования темной материи.
Как сообщает Нола Тейлор Редд из Space.com, теории, которые оспаривают существование темной материи, утверждают, что ученые приписывают гравитационные эффекты этому веществу путем поправок к тому, что мы знаем о гравитации и астрофизике. «В этих теориях темная материя является не реальной, а иллюзией, вызванной отсутствием у нас знаний о гравитации в больших масштабах», - говорит ван Доккум. «Если это так, каждая галактика должна иметь подпись темной материи - это не то, что вы можете включить или выключить в этих моделях». Но DF2, похоже, не имеет темной материи, что говорит о том, что материя не просто «иллюзия» или сбой в уравнении.
Как Райан Ф. Мандельбаум в Gizmodo По сообщениям, в 2016 году та же команда астрономов обнаружила еще одну ультрадиффузную галактику под названием «Стрекоза 44», которая, похоже, состоит из 99, 99% темной материи, показывая, насколько странными и изменчивыми могут быть эти диффузные галактики.
Итак, если темная материя не присутствовала, чтобы помочь DF2 сформироваться, как она появилась? Как сообщает Редд, исследователи считают, что он мог сформироваться, когда две другие галактики слились. Диффузный DF2 может быть сделан из газа и мусора, слитого во время этого слияния. Другая возможность состоит в том, что межзвездные ветры собрали достаточно материала, чтобы помочь объединению галактики с низкой массой.
Согласно пресс-релизу, команда определила 23 другие диффузные галактики, в том числе три со свойствами, аналогичными DF2, и надеется вскоре начать их детальное изучение, чтобы раскрыть их секреты.
Примечание редактора от 2 апреля 2018 года: в эту статью было внесено исправление, согласно которому DF2 находится на расстоянии 6, 5 миллионов световых лет, а не 6, 5 миллиардов световых лет. Мы извиняемся за ошибку.
