°Такой объект в ближайшей части Вселенной открыли впервые.
Галактики бывают разных форм и размеров, но основные составляющие кажутся довольно общими. Обычно в центре находится большая черная дыра, вокруг нее — много звезд и газа, а также щедрая порция темной материи, которая помогает склеить все это вместе. Звезды, газ и вращающееся ядро нагретого материала светятся сияющей красотой ночного города.
Однако одна недавно открытая карликовая галактика не оправдывает ожиданий. FAST J0139+4328, по-видимому, является темной галактикой. Если не считать небольшого количества звезд, она, похоже, почти полностью состоит из темной материи. О ней рассказывает ScienceAlert:
«Впервые в ближайшем районе Вселенной обнаружена изолированная темная галактика», — пишет группа астрономов из Китайской академии наук.
Темная материя в настоящее время является ведущим объяснением странного несоответствия между количеством обычной, наблюдаемой (барионной- называется барионной, потому что она состоит из барионных частиц, таких как протоны и нейтроны. В отличие от темной материи, которая не взаимодействует со светом, барионная материя является обычным веществом, которое мы можем видеть и наблюдать, потому что она излучает или поглощает свет.) материи и силой гравитации, необходимой для ее удержания вместе. Проще говоря, барионной материи недостаточно, чтобы объяснить всю гравитацию.
Темная материя никак не взаимодействует с обычной, кроме как посредством гравитации, и ничего не излучает. Однако теория темной материи тоже не идеальна. Теория тёмной материи предполагает, что большая часть материи во Вселенной невидима, так как не излучает и не поглощает свет, но проявляет себя через гравитационное взаимодействие. Основное доказательство её существования — аномально высокая скорость вращения галактик, которые должны были бы разрушиться, если бы не дополнительная, невидимая гравитационная масса. Наиболее распространённой на сегодня является модель холодной тёмной материи (ΛCDM), согласно которой структура Вселенной формировалась иерархически, причём первыми образовывались и сливались мелкие объекты. Одной из проблем является несоответствие между моделированием распределения темной материи во Вселенной и количеством карликовых галактик, вращающихся вокруг более крупных. Карликовых галактик гораздо меньше. Но возможно, на современном этапе развития науки просто невозможно обнаружить некоторые виды карликовых галактик, например, с очень небольшим количеством звезд, состоящих в основном из газа и темной материи.
Для поиска такой галактики астрономы использовали сферический радиотелескоп с пятисотметровой апертурой (FAST). И добились успеха: радиоволны, излучаемые облаком HI на расстоянии 94 миллионов световых лет, соответствовали вращающейся дисковой галактике, но не сопровождались оптическим светом. Последующие наблюдения в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах выявили лишь немного звезд.
В совокупности данные позволили исследователям определить свойства галактики, которую они назвали FAST J0139+4328. Согласно расчетам, барионная масса галактики составляет около 110 миллионов масс Солнца. Однако это всего лишь капля в море общей массы галактики. Команда смогла рассчитать скорость вращения FAST J0139+4328 и, исходя из этого, ее общую массу — 5,1 миллиарда солнечных. Это означает, что галактика примерно на 98% состоит из темной материи.
FAST J0139+4328 имеет вращающийся газовый диск и в нем преобладает темная материя, но она беззвездна, что означает, что это темная галактика может находиться на самой ранней стадии формирования.