Ученые приблизились к разгадке одной из главных тайн Вселенной: почему некоторые скопления темной материи остаются абсолютно «темными», не формируя звезд. Новое исследование астрофизика Итана Надлера из Университета Сан-Диего показало, что гало темной материи массой менее 10 миллионов солнечных могут существовать миллиарды лет, так и не создав ни одной звезды. Это в десятки раз ниже предыдущих оценок.
Невидимый каркас Вселенной
Темная материя, составляющая 85% вещества космоса, не излучает свет, но ее гравитация удерживает галактики. Обычно газ, притягиваемый гало темной материи, сжимается и образует звезды. Однако новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, доказывает: не все скопления проходят этот путь.
Раньше считалось, что звездообразование прекращается в гало массой от 100 млн до 1 млрд солнечных. Но симуляции Надлера, учитывающие охлаждение молекулярного водорода (H₂), показали, что даже в 10 млн солнечных масс газ может сжаться достаточно для рождения звезд. А вот более мелкие гало — уже нет.
Темные «тени» Вселенной
«Если существуют гало, которые никогда не создавали звезд, они могут быть невидимыми структурами, составляющими значительную часть массы Вселенной», — объясняет Надлер. Их обнаружение помогло бы понять природу темной материи и ее роль в формировании галактик.
Ключевым открытием стало то, что в малых гало молекулярный водород охлаждает газ эффективнее атомарного, позволяя звездам рождаться в меньших структурах. Но если масса гало ниже 10 млн солнечных, даже этого недостаточно — они остаются «темными» навсегда.
Охота за невидимым
В ближайшие годы телескоп James Webb (JWST) и обсерватория Vera Rubin (запуск в 2025) смогут искать косвенные признаки таких объектов — например, гравитационное линзирование или влияние на карликовые галактики.
Если «темные гало» обнаружат, это изменит представления об эволюции Вселенной и, возможно, раскроет загадку темной материи.
Остается вопрос: эти объекты — «неудавшиеся галактики» или структуры, у которых вообще не было шанса засиять? Ответ может переписать основы космологии.