RW Space

Все знают, что галактики — это большие структуры, состоящие из звезд. Это простое определение игнорирует тот факт, что галактики также содержат газ, пыль, планеты, спутники, кометы, астероиды и т. д. и, конечно же, темную материю.

Но один тип галактик в основном состоит из темной материи, и их трудно обнаружить. Их называют темными галактиками, и они не содержат звезд или содержат очень мало звезд.

Ученые уже давно выдвигают теории об их существовании, которые остаются гипотетическими; они нашли галактики с низкой поверхностной яркостью и нашли кандидатов в темные галактики.

Но новые исследования пока нашли самого сильного кандидата. Первый автор — Дайи (Дэвид) Ли, научный сотрудник в области статистики и астрофизики в Университете Торонто.

Галактика-кандидат получила название CDG-2, что означает Кандидат в Темную Галактику 2. (CDG-1 объясняется здесь.) CDG-2 находится в скоплении галактик Персея на расстоянии около 300 миллионов световых лет от нас. Очевидный вопрос: если так темно, то как это было обнаружено?

Все сводится к шаровым скоплениям (ШС). Большинство галактик имеют ШС. Это сферические группы звезд, которые связаны между собой гравитацией и могут содержать миллионы звезд. Вокруг спиральных галактик, подобных нашей, они в основном находятся в галактическом гало. Их происхождение неясно, как и роль, которую они играют в эволюции галактик.

В этой работе исследователи использовали «Хаббл», космический телескоп ЕКА «Евклид» и японский телескоп «Субару». Они искали плотные группы ШС, которые могли бы указывать на присутствие галактики. Хаббл обнаружил четыре тесно связанных ШС в скоплении Персея.

Затем исследователи применили передовые статистические методы к данным трех телескопов, обнаружив слабое свечение вокруг ШС. Это свечение является убедительным признаком того, что существует галактика, отдельные звезды которой слишком тусклые, чтобы их можно было различить.

«Это первая галактика, обнаруженная исключительно по населению ее шаровых скоплений», — сказал ведущий автор Ли в пресс-релизе. «Согласно консервативным предположениям, четыре скопления представляют собой всю популяцию шаровых скоплений CDG-2».

Если предположение о том, что четыре ШС представляют собой всю популяцию ШС галактики, верно, то исследователи говорят, что они составляют 16% ее видимого содержимого. Они также говорят, что яркость CDG-2 примерно равна шести миллионам звезд, подобных Солнцу.

«Наши результаты показывают, что CDG-2 является одной из самых тусклых галактик, имеющих ассоциированные ШС, в то время как по крайней мере ~16,6% ее света содержится в ее популяции ШС», — пишут они в своей статье.

«Учитывая высокую статистическую значимость, CDG-2 не является случайной группой из четырех GC, мы впоследствии соединили два изображения V12-ACS и V14-ACS», — объясняют они.

Среднее изображение на рисунке ниже иллюстрирует результат этого действия. По мнению исследователей, он демонстрирует чрезвычайно разбросанные выбросы вокруг четырех GC.

«Морфология диффузного излучения как в данных HST, так и в данных Евклида практически идентична», — пишут исследователи. Они пришли к выводу, что его присутствие не может быть связано с какими-либо потенциальными артефактами изображений ни в одном из исследований.

Подтверждение CDG-2 немедленно возвращает CDG-1 в центр внимания. Диффузные выбросы CDG-2 могут в некоторой степени ограничивать то же, что и CDG-1.

«Даже несмотря на то, что предыдущие наблюдения не выявили заметного диффузного излучения вокруг CDG-1, окончание CDG-2 ставит вопрос о том, может ли CDG-1 быть еще более экстремальным «близнецом» CDG-2, в котором почти не было звезд, образовавшихся за пределами его ШС, или что популяции ШС едва растворились», — пишут авторы.

» По той же линии мышления необходимы дальнейшие и более качественные наблюдения CDG-1, поскольку CDG-1 может оказаться галактикой, еще более экстремальной, чем CDG-2», — пишут авторы.

Они также говорят, что CDG-1 может быть самым первым примером галактики, которая представляет собой всего лишь гало темной материи без каких-либо звезд, кроме ее ШС.

Что касается ее происхождения, вероятный сценарий состоит в том, что взаимодействия с другими галактиками в Персее скопление уничтожило звездообразующий газ CDG-2, оставив после себя темную материю. Поскольку GC так тесно связаны, они могут лучше противостоять приливным силам. Возможно, это все, что осталось от первоначального звездного населения галактики.

По теме: Темная материя, возможно, наконец-то обнаружена в сиянии нашей Галактики

Хотя происхождение ШС и их роль в галактической эволюции до сих пор неясны, они явно имеют астрономическую ценность. Это исследование показывает, что ШС могут быть надежным индикатором темных галактик.

Это исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Universe Today. Прочтите оригинал статьи.