Отсутствие темной материи в галактике NGC-1052-DF2 представляет проблему. Все галактики должны обладать темной материей. Почему никто не сказал DF2?
Его не может увидеть ни один прибор, но считается, что темная материя встречается во всех галактиках, связывая их звезды вместе в звездные семейства. Группы галактик связаны между собой этим невидимым — чем — то-видимым только по движению звезд.
Темная материя — это “невидимый клей”, который удерживает галактики — а также эти группы звезд-вместе. Считается, что в этих ореолах невидимой темной материи формируются галактики.
Итак, как астрономы могли найти галактику, которая, по — видимому, почти лишена темной материи?
Галактика Дурацкого Болвана
В 2018 году исследователи сообщили об обнаружении странной галактики — NGC 1052-DF2 (или просто DF2 для своих друзей), которая, казалось, была лишена темной материи. Это открытие противоречило самым общепринятым представлениям о формировании и эволюции галактик.
Команда астрономов во главе с Питером ван Доккумом и Зили Шен из Йельского университета вместе с Шани Даниели из Института перспективных исследований провели более детальное исследование DF2, проверив результаты оригинальной, в высшей степени необычной, находки.
Эта галактика, DF2, была впервые обнаружена с помощью телеобъектива Dragonfly в Нью-Мексико-прибора, предназначенного для обнаружения подобных тел. Дополнительные данные для исследования были предоставлены обсерваториями Кек и Джемини, а также Хабблом, которые помогли точно определить его расстояние.
Чтобы определить количество темной материи в галактике, астрономам необходимо точно измерить ее расстояние от Земли.
“Мы вышли на конечность с нашими первоначальными наблюдениями Хаббла за этой галактикой в 2018 году. Я думаю, что люди были правы, задавая этот вопрос, потому что это такой необычный результат. Было бы неплохо, если бы этому было простое объяснение, например, неправильное расстояние. Но я думаю, что это будет веселее и интереснее, если это действительно странная галактика”, - объясняет ван Доккум.
Результаты 2018 года были проанализированы с использованием флуктуаций поверхностной яркости галактики. Новый метод-анализ " кончика ветви красного гиганта” (TRGB) - в настоящее время считается золотым стандартом для этих исследований.
“Эта невидимая, таинственная субстанция является самым доминирующим аспектом любой галактики. Так что найти галактику без него неожиданно. Он бросает вызов стандартным представлениям о том, как мы думаем, что галактики работают, и показывает, что темная материя реальна: она имеет свое собственное отдельное существование отдельно от других компонентов галактик. Этот результат также предполагает, что может быть несколько способов формирования галактики”, - заявил ван Доккунм в 2018 году.
Всегда Два, Есть…
В 2019 году команда опубликовала исследование ультрадиффузной галактики (UDG) NGC1052-DF4 (DF4) с использованием TRGB по данным, собранным с 12 орбит космического телескопа Хаббла. Это исследование также обнаружило мало темной материи в этом свободном семействе звезд.
Хотя и DF2 , и DF4 примерно равны размеру Млечного Пути, каждый из них содержит только один процент массы нашей родной галактики. Эти галактики также являются домом для большой популяции особенно ярких шаровых скоплений — сферических скоплений (обычно старых) звезд.
Сейчас изучаются данные с 40 орбит космического телескопа "Хаббл", тщательно измеряющие расстояние до UDG DF2. Показав расстояние от 68 до 76 миллионов световых лет до DF2, это новое исследование дает выдающиеся доказательства того, что DF2 содержит удивительно мало — если вообще содержит — темной материи.
Дальнейшие исследования будут исследовать природу УДГ, пытаясь понять их свойства и то, как они вписываются в наши модели Вселенной. Команда также надеется найти дополнительные галактики, показывающие отсутствующую темную материю.
Анализ результатов исследования был опубликован в журнале Astrophysical Journal Letters.
