Международная группа астрономов установила, что ультра-диффузная галактика Dragonfly 44 в созвездии Волосы Вероники, обнаруженная в 2015 году, практически полностью, на 99,99% состоит из темной материи и потому является удобным объектом для изучения этой субстанции. Статья с описанием Dragonfly 44 опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters. В этой работе вычисляется масса галактики и доля темной материи в ней, исходя из скорости движения звезд.
Галактика находится в 300 млн световых лет от Земли в так называемом кластере Кома (скопление галактик в созвездии Волосы Вероники), где в последнее время обнаружена популяция больших, обладающих низкой поверхностной яркостью сфероидальных галактик. Dragonfly 44 - одна из крупнейших ультра-диффузных (обладающих низкой звездной плотностью) галактик этого галактического кластера.
Как пишет сайт Phis.org, Dragonfly 44 - это "размытый "пузырь" размером с Млечный Путь, но имеющий гораздо меньше звезд".
Ученые полагали, что 90% от массы скопления Кома - это темная материя. Галактику Dragonfly 44 до 2015 года не замечали из-за ее тусклости. "Открыв эту галактику, мы вскоре обнаружили, что она больше, чем кажется на первый взгляд. В ней так мало звезд, что ее бы разорвало, если бы что-то не держало их вместе", - объясняет астроном из Йельского университета Питер ван Доккум, главный автор работы.
Сначала команда ван Доккума обнаружила скопление звезд вокруг ядра галактики, похожее на гало, которое окружает Млечный Путь. Газете The Washington Post ван Доккум сказал, что они не искали темную материю специально. "Мы планировали изучать окраины галактик, чтобы увидеть, что находится вокруг них, но случайно мы увидели все эти маленькие пятна", сказал ван Доккум. Для их изучения понадобился мощный телескоп.
Работая в астрономической обсерватории Кека на Гавайях с помощью восьмиметрового телескопа Джемини, астрономы в течение шести ночей измеряли скорость движения звезд в галактике. Скорость звезд показывает массу галактики: чем быстрее движутся звезды, тем больше масса.
"Удивительно, но звезды движутся со скоростями намного большими, чем ожидалось от такой тусклой галактики, - говорит соавтор работы Роберто Абрахам из Университета Торонто. Это значит, что Dragonfly 44 имеет огромное количество невидимой массы".
По оценкам ученых, масса галактики в триллион раз больше массы Солнца и сравнима с массой Млечного Пути (2 тредециллиона килограммов - двойка с 42 нулями), однако лишь 0,01% этой массы состоит из звезд и "нормальной" материи, остальные 99,99% - гипотетическая невидимая темная материя.
"Отличие от Млечного Пути в 100 раз. Это как если бы кто-то составлял Млечный Путь, выбирая только одну звезду из 100", - цитирует The National Post объяснение ван Доккума.
Это не первая открытая галактика из темной материи, но предыдущие галактики со схожими параметрами были примерно в 10 000 раз меньше, чем массивная Dragonfly 44.
Как именно формируются такие галактики пока неизвестно, отметил Абрахам. Неясно и то, как им удается выжить в столь плотном скоплении, это, предположительно, относят на счет влияния темной материи.
Исследователи рассчитывают, что "невидимый" двойник Млечного Пути поможет им в изучении темной материи. "В ней нет "лишних" объектов типа звезд, газа, она почти полностью из темной материи, которую можно изучать", - объяснил ван Доккум. Он надеется, что удастся найти массивные темные галактики, которые даже ближе к нам, чем Dragonfly 44.
Темная материя - это гипотетическая космическая субстанция, не взаимодействующая с электромагнитным излучением и не испускающая его. По этой причине увидеть темную материю нельзя. О ее существовании впервые заговорили астрономы, которые не могли разглядеть ее в телескопы, но обратили внимание на результат ее гравитационного воздействия на обычную материю. Так, до появления теории о существовании темной материи невозможно было объяснить силы, с которыми крупные космические тела притягиваются друг к другу, так как массы этих видимых тел были явно недостаточными для подобного воздействия. Наличие же поблизости дополнительной массы, гораздо большей, объясняет природу таких явлений.
