Мы наблюдаем Вселенную в форме звезд, планет, светящегося газа, пылевых облаков и галактик. Но это лишь верхушка айсберга. Около 85% от массы всего ее вещества приходится на т.н. темную материю. Мы не можем ее увидеть. Она не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним. Ее присутствие выдает лишь гравитационное воздействие на обычное вещество.
Существование темной материи позволяет объяснить, почему внешние части спиральных галактик вращаются намного быстрее, чем должны с учетом наблюдаемой массы обычного вещества. По некоторым оценкам, до 95% массы нашего Млечного пути приходится на темную материю, сосредоточенную в его гало.
Красная линия обозначает расчетную скорость вращения звезд галактики Андромеда. Белая линия — реальную скорость, измеренную по результатам наблюдений. Источник: Queens Uni.
До недавнего времени астрономы предполагали, что подобная картина является нормой и практически все галактики во Вселенной содержат значительное количество темной материи. Однако результаты последних наблюдений показывают, что это не всегда так. В свежем выпуске журнала Nature была опубликована статья группы исследователей из Йельского университета и Института астрономии Общества Макса Планка. В ней рассказывается об обнаружении галактики, в которой, по всей видимости, вообще нет или же содержится очень небольшое количество темной материи.
Речь идет о галактике NGC 1052-DF2. Она находится на расстоянии 65 млн световых лет от Млечного пути, ее возраст оценивается в 10 млрд лет. Она относится к категории ультра-диффузных галактик. При схожих с Млечным путем размерах, NGC 1052-DF2 содержит в 200 раз меньше звезд.
Галактика NGC 1052-DF2. Источник: NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University)
При помощи наземных обсерваторий, астрономы измерили скорость вращения 10 шаровых звездных скоплений на окраинах NGC 1052-DF2. Оказалось, что она составляет всего 37 тыс. км/ч. Это намного меньше, чем в других галактиках. По словам астрономов, скорость движения скоплений полностью соответствует видимой массе NGC 1052-DF2. Это значит, что галактика практически не содержит темной материи.
Отсутствие темной материи далеко не единственная странность NGC 1052-DF2. Снимки телескопа Hubble показали, что галактика не содержит никаких структур, напоминающих элементы спиральных или эллиптических галактик. У нее нет выраженного центрального региона и судя по всему, она не содержит сверхмассивной черной дыры. В NGC 1052-DF2 необычны даже шаровые скопления. Они в два раза больше шаровых скоплений в других галактиках. Со стороны NGC 1052-DF2 выглядит так, как будто кто-то взял типичную галактику и оставил от нее лишь звездные скопления и гало, выбросив все остальное. Не исключено, что NGC 1052-DF2 это пример того, как будут выглядеть галактики, которые по каким-то причинам оказались лишены темной материи.
Область неба вокруг галактики NGC 1052-DF2. Источник: NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University)
У астрономов есть несколько предположений по поводу того, что могло повлиять на NGC 1052-DF2. Возможно, все дело в каком-то внутреннем событии, вроде одновременного формирования большого количества массивных светил, мощные звездные ветра которых вытолкнули почти все вещество за пределы NGC 1052-DF2. Возможно, все дело в большом соседе — массивной эллиптической галактике NGC 1052. Ее стремительный рост мог оказаться воздействие на процесс формирования NGC 1052-DF2. Однако пока что это лишь общие рассуждения. Сейчас астрономы затрудняются назвать точный механизм, который мог бы привести к наблюдаемому результату.
По материалам: https://www.nasa.gov
