Обнаружена уже вторая галактика без признаков тёмной материи, что вызывает множество вопросов к учёным с их моделями. В 2018 году была обнаружена галактика NGC1052-DF2, состоящая только из барионного (обычного) вещества. Результаты наблюдений были многократно проверены и подтверждены, вот только никакого объяснения не получили до сих пор.
Общепринятая теория формирования галактик говорит о том, что для их образования необходимо присутствие значительного количества темной материи, которая стягивает на себя газ, из которого впоследствии появляются звёзды. С этой теорией мы дожили до того, что без тёмной материи никаких звёзд и галактик уже не получается.
Давайте разбираться, что тут не так и куда "пропала" тёмная материя в этих галактиках. Откуда она "берётся" я уже популярно описывал в статье "Как найти тёмную материю" и это же даст нам ответы и в этот раз.
Для начала учёным нужно определить массу галактики. Делается это в два этапа:
1. астрономы суммируют весь свет, видимый в галактике, и преобразуют его в эквивалентную ему звездную массу;
2. чтобы измерить общую массу галактики (включая материю, не излучающую свет) проводят измерения скорости движения объектов внутри и вокруг нее под влиянием гравитации.
Там сложные алгоритмы, которые мы не будем оспаривать и они дают так называемую "динамическую массу" галактики, которая оказывается в 5-10 раз, а иногда и в сотни раз больше, чем «видимая» масса. Другими словами, скорости звёзд оказываются намного больше, чем должны быть и наблюдаемая масса не могла бы удержать их на своих орбитах. Эту разницу в массах и списывают на тёмную материю.
В двух найденных галактиках скорости звёзд оказались практически соответствующими динамическим массам галактик, а это означает, что никакой тёмной материи в них нет. В результате становится не понятно, как они вообще образовались. И это очень хороший вопрос, потому что затрагивает ещё и теорию образования звёзд. То, что раньше можно было списать на действие тёмной материи теперь опять становится необъяснимо - учёные и сами не верят, что водород в космосе может уплотниться под действием только собственной гравитации и образовать звезду.
Для того, чтобы понять, что происходит, нужно подробнее узнать о самих галактиках. Для этого читаем препринт оригинальной статьи и видим, что обе "не правильные" галактики являются ультрадиффузными:
"Ультрадиффузная галактика (англ. ultra diffuse galaxy; дословно «сверхрассеянная галактика») — галактика с крайне низкой светимостью. Ультрадиффузная галактика может обладать такими же размерами и массой, как Млечный Путь, но количество видимых звёзд составляет около 1 %. Низкая светимость связана с недостатком количества газа, из которого формируются звёзды, вследствие чего звёздное население в галактике является старым"
Соответственно, учёные применяют поправки на невидимую массу и получают соответствие масс и скоростей, но не получают тёмной материи. А проблема тут не столько в алгоритмах расчёта, сколько в аксиоме, прописанной в определении ультрадиффузных галактик, которая говорит, что такие галактики являются старыми по умолчанию. А что, наоборот не может быть? Разве она не может быть молодой и просто очень рассеянной?
По существующим теориям - не может, т.к. в таких условиях звёзды не могут образоваться. Ведь они рождаются в облаках плотного газа, которого там просто нет. А по моей - вполне, потому что звёзды являются осколками квазара и могут обходиться без всяких облаков.
Дело ещё и в том, что без тёмной материи, которая является всего лишь изменением плотности квантового пространства, моя теория тоже могла бы стать в тупик, но к счастью моя теория допускает существование звёзд в разреженных галактиках без газа и для объяснения их скоростей ей будет достаточно массы тех звёзд, которые видны.
