«Хаббл» открыл первую в обозримой вселенной галактику, где совершенно нет темной материи

Международная группа астрономов с помощью телескопа «Хаббл» впервые обнаружила галактику в нашем космическом соседстве, в которой, как кажется, темной материи почти нет или даже нет совсем. Получается, что существование этой галактики в корне противоречит принятой в науке теории возникновения галактик.

Снимок «прозрачной» галактики, сделанный телескопом «Хаббл», в которой, как представляется, темная материя отсутствует. Фото NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University)

Как сообщает в журнале Nature команда исследователей во главе с Питером ван Доккумом из Йельского университета, привлекшая их внимание галактика расположена на расстоянии в 65 миллионов световых лет от Земли. И хотя она по размерам значительно больше, чем наша родная галактика Млечный Путь, в ней имеется в 250 раз меньше звезд. По этой причине она отнесена к категории особо диффузных галактик (англ. ultra diffuse galaxy, UDG).

«Это действительно крайне необычно: гигантское пятно, в котором сконцентрировано так мало звезд, из-за чего сквозь него можно видеть звезды, расположенные позади (см. фото)», — с удивлением констатирует Доккум.

Проведя измерения массы галактики, астрономы пришли к результату, что NGC 1052-DF2 имеет практически ту же массу, которая соответствует массе находящихся в ней звезд. Из этого следует, что в галактике содержится в 400 раз меньше темной материи, чем должно быть в галактике соответствующих размеров в соответствии с принятой моделью. «Вполне можно допустить, что в ней вообще нет темной материи», — считают авторы научной статьи.

Но галактика без темной материи не предусматривается ни одна из известных теорий возникновения галактик. «Темная материя рассматривается обычно как важная составляющая любой галактики. Она является, так сказать, клеем, удерживающим галактику, и образует базовый «каркас» для образования галактики», — объясняет соавтор исследования Эллисон Меррит из Йельского университета и Института астрономии имени Макса Планка. «Эта невидимая мистическая субстанция считается также доминирующим аспектом любой галактики. И то, что мы обнаружили галактику, в которой вообще нет темной материи, оказалось совершенно неожиданным. Более того, это открытие принципиально ставит под вопрос все стандартные теории функционирования галактик».

Как далее объясняют ученые, до сих пор теории, которая предвидит такие галактики или объясняет, как они могли бы возникать, просто не существует. Вместе с этим существование такой галактики оказалось бы в противоречии и с теми теориями, которые пытаются объяснить существование вселенной вообще без темной материи. «Открытие галактики NGC 1052-DF2 показывает нам, что темная материя каким-то образом может отделяться от галактик. Но этого можно опять-таки ожидать лишь тогда, если темная материя связана с обычной материей исключительно силой гравитации».

Пусть это звучит пока и голословно, но ученые уже начали формулировать идеи, пытающиеся объяснить отсутствие темной материи в NGC 1052-DF2. Например, это могло бы стать следствием мощных катаклизмов, как то рождение нескольких массивных звезд, из-за чего были выброшены далеко наружу все газы и темная материя. Также свою роль в «хищении» темной материи из галактики NGC 1052-DF2 могла бы сыграть соседняя эллиптическая галактика NG 1052, причем не одномоментно, а на протяжении многих миллиардов лет.

Тем не менее, как признают в конце статьи и сами авторы исследования, все это пока что не в состоянии и близко объяснить, каким же образом образовалась галактика NGC 1052-DF2. Чтобы прояснить этот вопрос, астрономы уж сейчас начинают поиски других галактик, «обделенных» темной материей.