Считается, что тёмная материя — это то, с чего начинается галактика. Она не просто её основа. Тёмная материя преобладает в составе галактики. Её особенность в том, что она участвует в гравитационном взаимодействии, при этом оставаясь невидимой. Недавно мир облетела новость, что была найдена галактика, в составе которой не наблюдалось тёмной материи. Это и поставило под вопрос устоявшуюся теорию о строении галактик.
Астрономы из Йельского университета действительно подтвердили, что галактика, которая обозначается NGC 1052 – DF2, практически не имеет тёмной материи. За ней была обнаружена вторая аналогичная галактика — DF4. DF2 и DF4 очень похожи по размеру, светимости и форме.
DF2 и DF4 — представители относительно нового класса ультрадиффузных (сверхрассеянных) галактик. Он отличается крайне низкой светимостью. Галактики в нём могут достигать размеров Млечного Пути, но имеют в сотни и тысячи раз меньше звёзд. DF2 входит в состав большой группы, где доминирующей является массивная эллиптическая галактика NGC 1052. При наблюдении DF2 мы буквально можем увидеть галактики за ней.
DF2 заинтересовала астрономов тем, что никогда не выглядела одинаково на изображениях с разных телескопов. Например, при просмотре снимка с телескопа Dragonfly Telephoto Array галактика DF2 выглядела, как пятно слабого света, в то время как с телескопа проекта Sloan Digital Sky Survey можно было наблюдать группу точечных источников света.
На изображении DF2 с телескопа Hubble учёные нашли 10 шаровых звёздных скоплений (гравитационно связанные группы старых звёзд) внутри галактики. Они обращались вокруг центра галактики в три раза медленней, чем астрономы ожидали. Отсюда следует, что галактика имеет меньшую массу, поэтому и скопления движутся медленней.
Источник: Gemini Observatory/NSF/AURA/W.M. Keck Observatory/Jen Miller/Joy Pollard
Учёные выдвинули предположение, что в галактике практически нет тёмной материи, потому что, если бы галактика имела бóльшую массу, звёздные скопления двигались бы намного быстрей. Бóльшая масса позволяет звёздам двигаться очень быстро.
С помощью прибора Cosmic Web Imager телескопа Keck астрономы увидели галактику не только целиком, но и точно измерили её массу, что в радиусе около 25 000 световых лет составляет менее 320 миллионов солнечных масс. Для сравнения, масса карликовой галактики Большое Магелланово Облако составляет 10 миллиардов солнечных масс.
Спустя некоторое время астрономы из Канарского института астрофизики решили более тщательно изучить эти галактики. Они обнаружили, что полученные астрономами из Йельского университета данные, отклоняющиеся от нормы, зависели от измерения расстояний до этих галактик.
Если неправильно измерить расстояния до этих галактик, при расчётах получатся неверные измерения их масс. С помощью фотометра телескопа Hubble, а также фотометров телескопов наземной обсерватории Gemini астрономы из Канарского университета заново рассчитали расстояния до этих галактик. Их результаты не совпали с теми, которые получили астрономы из Йельского университета.
Астрономы из Йельского университета получили следующие данные: галактика DF2 находилась на расстоянии 65 миллионов лет от нас, а DF4 находилась на расстоянии 63 миллиона лет. А при расчётах астрономов из Канарского университета расстояния до этих галактик от нас были намного меньше: до DF2 было 42 миллиона световых лет, а до DF4 — 52 миллиона световых лет.
Когда астрономы получили новые измерения расстояний до галактик, то заново рассчитали их массы. Теперь измерения были примерно вполовину меньше тех, которые ранее получили астрономы из Йеля.
Исходя из последних расчётов, галактики DF2 и DF4 более лёгкие и имеют меньшую массу. В них содержится меньше обычной (барионной) материи, а её остальную часть, предположительно, составляет тёмная материя, из чего можно сделать вывод, что в этих галактиках она всё же может быть.
Источник: astronomy.com
Перевод: Александра Китова