Совсем никакого света, вообще-то. Ну, почти.
Галактики бывают разных форм и размеров, но их основные составляющие довольно постоянны. Обычно в центре галактики сидит большая чёрная дыра, вокруг неё куча звёзд и газа. А скрепляет всё это вместе щедрая порция тёмной материи.
В то время как тёмная материя совсем нам не видна (на то она и тёмная), звёзды, газ и вращающееся активное ядро нагретого материала выглядят на её фоне сияющим ночным городом.
Однако одна недавно открытая карликовая галактика, расположенная всего в 94 миллионах световых лет от нас, не оправдала ожиданий учёных.
Она имеет кодовое название FAST J0139+4328 и не излучает оптического света. На самом деле, она почти не излучает в принципе.
Читайте также: Не чёрные и не дыры: что, если в центрах галактик располагаются ядра из тёмной материи?
FAST J0139+4328, по-видимому, является тёмной галактикой. Если не считать небольшого количества звёзд, галактика эта, похоже, почти полностью состоит из тёмной материи.
"Наши результаты предоставляют наблюдательные доказательства того, что FAST J0139+4328 является изолированной тёмной карликовой галактикой", — пишет Цзинь-Лун Сюй из Китайской академии наук в Пекине.
Нами "впервые обнаружена изолированная тёмная галактика в соседней части Вселенной", сообщают китайские астрономы.
Чем интересно данное открытие?
Тут надо вспомнить, что вообще такое тёмная материя и что она "объясняет".
Тёмная материя в настоящее время является главным объяснением странного несоответствия между количеством нормальной, или барионной, материи, наблюдаемой в некоторых уголках Вселенной, и силой гравитации, необходимой для её удержания.
Проще говоря, барионной (знакомой нам) материи недостаточно, чтобы объяснить всю гравитацию. Галактики вращаются так быстро, что должны были давно разлететься, но что-то ещё держит вместе всё это нормальное вещество. Учёные пытаются подобрать объяснение (в том числе в виде теорий), но пока что нам не известны частицы тёмной материи. Мы не понимаем что это и даже как это можно было бы изучить.
Что бы ни отвечало за эту дополнительную гравитацию, оно остаётся для нас неуловимым. Кажется, что оно никак не взаимодействует с обычной материей, кроме как посредством гравитации, и при этом это "оно" не излучает какую-либо форму излучения, которую мы могли бы обнаружить сегодня с помощью существующего оборудования.
Читайте также: Случайное открытие показало, как образуются редкие X-образные галактики
Так и родилась теория тёмной материи. Однако теория тёмной материи тоже не идеальна. Одной из проблем является несоответствие между моделированием распределения тёмной материи во Вселенной и количеством карликовых галактик, которые мы видим (они вращаются вокруг более крупных галактик).
Карликовых галактик гораздо меньше, чем предполагалось в симуляциях. Эта проблема известна как проблема карликовых галактик.
Возможно, мы просто не в состоянии обнаружить некоторые виды карликовых галактик, например, с очень небольшим количеством звёзд, то есть состоящих в основном из газа и тёмной материи.
А вот обнаружение достаточного их количества помогло бы решить проблему нехватки карликовых галактик.
Некоторые тёмные галактики-кандидаты были идентифицированы ранее, но они очень близки по своим свойствам к другим структурам Вселенной. В частности, их крайне трудно отличить от комков "космического мусора", вырванных из их галактик более сильными гравитационными силами.
Идеальный кандидат в тёмную галактику должен дрейфовать сам по себе, изолированный в космосе. Тогда нельзя было бы ошибиться в его идентификации.
Для поиска такой галактики Сюй и его коллеги использовали сферический радиотелескоп с 500-метровой апертурой (FAST) в Китае.
Учёные использовали телескоп во время перерывов в его графике наблюдений. Искали они радиоизлучение больших облаков нейтрального атомарного водорода. Смотрели в межгалактических пространствах (там проще найти блуждающий объект). При этом нужно было, чтобы у него были признаки, которые бы указывали, что перед астрономами именно галактика.
Исследователи Поднебесной добились успеха: радиоволны, излучаемые облаком атомарного водорода, расположенного на расстоянии 94 миллионов световых лет от нас, соответствовали вращающейся дисковой галактике. При этом от этого облака не исходил оптический свет. Как можно было бы ожидать, если бы мы смотрели в телескоп на классическую дисковую галактику.
Последующие наблюдения в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах выявили небольшое количество звёзд.
В совокупности эти данные позволили исследователям определить свойства галактики, которую они назвали FAST J0139+4328.
Согласно расчётам команды, галактика может содержать звёзд общей массой не более 690 000 солнечных масс. Также она содержит 83 миллиона солнечных масс атомарного водорода.
Общая барионная масса галактики составляет около 110 миллионов масс Солнца. Однако это всего лишь капля в море общей массы галактики. Остальную массу как-то не видно.
Команда рассчитала скорость вращения FAST J0139+4328 и, исходя из этого, её общую массу. Получилось 5,1 миллиарда солнечных масс! Это означает, что FAST J0139+4328 примерно на 98% состоит из тёмной материи.
В дальнейшем другие учёные должны будут проверить расчёты китайских первооткрывателей объекта и попытаться подтвердить (или опровергнуть) природу объекта.
Читайте также: В молодой Вселенной обнаружены галактики, похожие на Млечный Путь. Как это возможно?
Ранее, кстати, астрономы уже опровергали похожие заявления. В 2016 году исследователями была изучена галактика Dragonfly 44. Учёные тогда установили, что она на 99,99% состоит из тёмной материи. Однако четыре года спустя астрономы определили, что Dragonfly 44 не такая уж ненормальная.
Но если природу FAST J0139+4328 подтвердят, эта тёмная галактика поведает нам много интересного об окружающей нас Вселенной.
Так, FAST J0139+4328 имеет вращающийся газовый диск, и в нём преобладает тёмная материя. Но она беззвездна. Это означает, что это тёмная галактика может находиться на самой ранней стадии формирования, поясняют учёные Китая.
Исследование было принято к публикации в The Astrophysical Journal Letters и доступно на сайте препринтов arXiv.org.
Не знаю, что скажете вы. Но, если бы я сейчас была студентом-физиком, то 100% пошла бы изучать астрономию, чтобы искать в космосе подобные объекты!
Мы пишем о самых выдающихся достижениях науки, суперсовременных технологиях и их внедрении в нашу жизнь, рассказываем о том, каким будет будущее человечества.
Если вам нравятся наши новости, подписывайтесь на наш канал и не забывайте ставить лайки. Эти нехитрые действия помогают нам в развитии и сборе средств для финансирования проекта.
Также наши сообщества есть в Telegram, Twitter*, ВК, Facebook*, "Одноклассниках". Приходите, если вы бываете там чаще, чем на Дзене.
* заблокированы или запрещены в РФ.
