25 ноября 2025 года в журнале The Astrophysical Journal Letters была опубликована статья о том что астрономы, используя космический телескоп Хаббл, впервые обнаружили галактику без звезд. Cloud-9 - недостающее звено эволюции, описанной стандартной космологической моделью.
Темная вселенная 99 %
Темная энергия 70 %
То что отвечает за выбор одной из моделей Фридмана: будет ли Вселенная бесконечно расширяться или перейдет к большому схлопыванию - это темная энергия. Если ее много - мы будем расширяться все быстрее. ΛCDM-модель говорит, что ее больше всего.
- Где она?
- Мы ее не видим
Темная материя 25 %
На втором месте - темная материя - скелет Вселенной, к которому "прилипает" водород, родившийся в результате нуклеосинтеза в большом взрыве.
- Где она?
- Мы ее не видим
Свободный водород 4 %
Третье место - свободный водород и гелий. Из них не получились хорошо заметные для астрономии яркие объекты. Тем ни менее, это большая часть барионной, то есть принципиально видимой материи.
- Где она?
- Мы ее не видели раньше, но...
Хаббл находит без вести пропавший водород в 2000 году
Еще в 2000 году NASA публикуют статью о том что астрономы обнаружили огромные нити невидимого водорода, используя свет далекого квазара для исследования пространства между галактиками при помощи спектрографа космической обсерватории имени Эдвина Хаббла.
Теперь космический телескоп НАСА «Хаббл» обнаружил этот давно потерянный водород. На него приходится почти половина «нормальной» материи во Вселенной - остальное заперто в бесчисленных галактиках.
Предыдущие наблюдения показывают, что миллиарды лет назад эта недостающая материя образовала огромные комплексы водородных облаков, но с тех пор исчезла. Даже острый глаз Хаббла не видел водород напрямую, потому что он слишком горячий и разреженный. Вместо этого Хаббл нашел показательный элементный маркер - высокоионизированный кислород - между галактиками, который водород нагревает до температур, наблюдаемых в межгалактическом пространстве. Наличие высокоионизированного кислорода между галактиками подразумевает огромное количество водорода во Вселенной, который настолько горячий, что не может быть обнаружен обычными методами наблюдения.
Получается, выражение "холодный космос" противоречиво. Космос заполнен горячим водородом, но он разряжен и не может эффективно передать свое тепло массивным объектам. Человек не смог бы об него погреться Но другие разряженные газы могут.
Кислород, вероятно, в результате взрывов звезд оказался в межгалактическом пространстве , где он смешался со свободным водородом, был шокирован и нагрет до температуры более 100 000 Кельвинов.
Это хорошая новость для ΛCDM-модели, ведь ее предсказания получили экспериментальное подтверждение. Астрономы научились "видеть" принципиально невидимую часть Вселенной.
Тем не менее, горячий водород не может быть виден напрямую, потому что он полностью ионизирован, и поэтому атомы водорода лишены своих электронов. Без электронов никакие спектральные особенности не видны в свете квазара. Кислород также сильно ионизирован, но все же сохраняет несколько электронов, которые поглощают специфические цвета из света квазара.
Но не весь пропавший водород был найден в 2000 году.
Модели расширяющейся, развивающейся вселенной предсказали сложную сеть газовых нитей, где водород сосредоточен вдоль обширных цепных структур. Скопления галактик образуются там, где нити пересекаются. Модели предсказывают, что огромные водородные облака, протекающие вдоль нитей, должны столкнуться и нагреваться. Это подавило бы образование большего количества галактик в самых жарких регионах, поэтому рождение звезд было более распространено в ранней Вселенной, когда водород был достаточно холодным, чтобы легко слиться в плотное облако.
Чтобы удостовериться в этом предположении хорошо было бы увидеть такое облако, где водород не такой горячий и достаточно плотный, но звезды в нем не образовались. Беззвездная "пустая" галактика стала бы недостающим звеном между свободным водородом и современными галактиками.
Хаббл заявляет о нахождении беззвездной галактики в 2026 году
С 4 по 8 января 2026 года прошло 247-ое заседание Американского астрономического общества в Аризоне. К этому мероприятию 5 января NASA выпустили статью о том что телескоп "Хаббл" подтвердил отсутствие звезд в девятом по счету газовом облаке, обнаруженном на окраине спиральной галактики Messier 94 (M94). Облако получило оригинальное название «Облако-9» и было обнаружено еще три года назад в рамках исследования Сферическим телескопом с пятисотметровой апертурой в Гуйчжоу, что позже было подтверждено телескопом Грин-Бэнк и массивом Very Large Array в штате Нью-Мексико. Но только с Хабблом физики смогли точно определить, что облако не содержит звезд. Научная статья об этом опубликована 10 ноября 2025 года в The Astrophysical Journal Letters, и это редкий случай бесплатного доступа для популярных научных журналов, так что рекомендую ознакомиться.
Почему три года сомневались?
До того, как мы использовали Хаббл, можно было подумать, что это тусклая карликовая галактика, которую мы не можем видеть с помощью наземных телескопов. Они недостаточно чувствительны, чтобы обнаружить звезды. Но с помощью усовершенствованной камеры Хаббла теперь мы можем определить, что там ничего нет.
"Облако-9" уникально?
Открытие этого реликтового облака стало сюрпризом. Среди наших галактических соседей может быть несколько заброшенных домов.
Астрономы считают, что Cloud-9 - это облако темной материи, которое не может накопить достаточно газа для образования звезд. Это окно в ранние стадии формирования галактик. Предполагается существование многих других небольших структур, в которых преобладает темная материя - других несостоявшихся галактик.
Ученые изучали водородные облака вблизи Млечного Пути в течение многих лет, но эти облака, как правило, намного больше и менее регулярны, чем Cloud-9. По сравнению с другими наблюдаемыми водородными облаками, Cloud-9 меньше, компактнее и сферичнее, что делает его отличным от других.
Как выглядит невидимое облако?
Cloud-9 состоит из нейтрального "ископаемого" водорода, оставшегося с первых дней существования Вселенной. Водород создает излучение и "виден" в радиодиапазоне, но звезды астрономам пришлось искать в оптическом диапазоне.
Причем тут темная материя?
Ядро этого объекта состоит из нейтрального водорода и имеет диаметр около 4 900 световых лет. Газообразный водород в Cloud-9 примерно в миллион раз превышает массу Солнца. Предполагая, что давление газа уравновешивает гравитацию темной материи, физики подсчитали, что темная материя Cloud-9 должна быть около пяти миллиардов солнечных масс.
Что-то притягивает водород в этом месте. Звезд не видно, а массы самого водорода недостаточно чтобы держать его таким плотным. Это сходится с концепцией ΛCDM-модели, где темной материи много и в местах ее концентрации собирается свободный водород.
Недостающее звено эволюции галактик
"Облако-9" может сформировать галактику в будущем, при условии, что оно станет более массивным. Если бы оно было, скажем, в 5 миллиардов раз больше массы Солнца, то стало бы галактикой, которая ничем не отличается от любой другой галактики, которую мы видим. Если бы Cloud-9 было намного меньше, водород был бы ионизирован и стал невидимым.
То есть, Cloud-9 уже гораздо больше чем свободный горячий водород, который удалось "увидеть" в 2000 году, но гораздо меньше чем обычная галактика. Это промежуточное звено эволюции. Его важно было экспериментально обнаружить для подтверждения модели формирования галактик.
Отсутствие звезд в этом объекте создает уникальное окно в невидимые свойства облаков темной материи. Ожидается, что понимание таких объектов увеличит открытие большего количества «неудачных галактик» или «реликвий», что приведет к пониманию ранней Вселенной и физики темной материи.
Хаббл нас переживет
25 декабря 2021 года был запущен космический телескоп нового поколения имени Джеймса Уэбба. Я уже тогда занимался научной журналистикой и писал что-то вроде "Хаббл уже переработал свой ресурс на 7 лет, ремонтировать его нечем, да и он медленно но верно снижается. Так что, замена подоспела вовремя". Никогда еще я так не ошибался. Сейчас Хаббл планируют эксплуатировать до 2030-х годов, а самые интересные открытия, на мой взгляд, он седлал уже при запущенном "Джеймсе Уэббе".
Космический телескоп Хаббл работает уже более трех десятилетий и продолжает делать новаторские открытия, которые формируют наше фундаментальное понимание Вселенной. Хаббл - это проект международного сотрудничества между НАСА и Европейским космическим агентством. Центр космических полетов Годдарда в штате Мэриленд, управляет телескопом и операциями миссии. Lockheed Martin Space, базирующаяся в Денвере, также поддерживает работу в Годдарде. Научный институт космического телескопа в Балтиморе, которым управляет Ассоциация университетов по астрономическим исследованиям, проводит научные операции Хаббла для НАСА.
Что еще почитать по астрономии?
Говорят, 247-ое заседание Американского астрономического общества прошло довольно интересно. Например, там анонсировали проект частного космического телескопа Lazuli с диаметром главного зеркала больше чем у Хаббла. Однако, хороших журналистских материалов по результатам выступлений я пока не нашел. Возможно, они появятся в будущем, тогда этот раздел обновится.
P.S.: Строительство стены между людьми и знанием
Это научно-популярная статья. Ее цель - побудить читателей открыть ссылки на научные работы, которые тут процитированы. Знание заключено в источниках информации, а журналист нужен только для мотивации. Любой кто встает на пути между людьми и знанием - вредитель. Обычно, преграда - это пейвол. Но по сегодняшней теме все источники доступны бесплатно. Вот только без средств обхода блокировок в России не откроются:
- aas.org - сайт Американского астрономического общества;
- www.linkedin.com - социальная сеть деловых контактов, где указана информация об ученых и где они работают;
- astrobites.org - журнал астрофизической литературы, который ведется аспирантами по астрономии;
- www.cfa.harvard.edu - Центр астрофизики Гарварда и Смитсоновского института;
- www.ox.ac.uk и www.pppl.gov - сайты Оксфорда и Лаборатории физики плазмы в Принстоне замедлены так, что ими невозможно пользоваться.
Кому эти ресурсы мешали и чем именно?
Надеюсь, наши подписчики столкнувшись с неработающей ссылкой быстро поймут, что на стороне ресурса никаких проблем нет и примут меры на своей стороне.
Автор статьи - Георгий Тимс для проекта «Физика для гуманитариев». При копировании, пожалуйста, указывайте авторство. Социальные сети проекта: Телеграмм канал, Ютуб канал, Тик-Ток, Инстаграмм