Астрономы разгадали загадку темной материи, сохранив модели формирования галактик
Маленькая загадочная галактика в 44 миллионах световых лет от нас раскрывает свои секреты. Галактика NGC 1052-DF4, обнаруженная в прошлом году и имеющая шокирующее низкое количество темной материи, представляет серьезную проблему для наших моделей формирования галактик.
Согласно новому исследованию, в NGC 1052-DF4 действительно отсутствует темная материя — но только потому, что ее заделала другая соседняя галактика.
«Темной материи нет, потому что она уже удалена», — сказала астрофизик Мирейя Монтес из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии и Научного института космического телескопа.
«Мы обнаружили, что гравитационное притяжение соседней массивной галактики NGC1035 удаляет ее звезды и темную материю».
Об открытии NGC 1052-DF4 (или сокращенно DF4) было объявлено в прошлом году, и это сразу же стало сенсацией. Это была вторая галактика такого типа — тусклая, ультрадиффузная галактика, или UDF, — обнаруженная с серьезным истощением темной материи. Первой была NGC 1052-DF2 (DF2), а DF4 представляла собой подтверждение того, что галактики с недостаточным количеством темной материи могут существовать.
Проблема заключалась в том, что, согласно нашим нынешним моделям, темная материя в первую очередь необходима для образования галактик.
Мы не знаем, что такое темная материя, и не можем обнаружить ее напрямую, но мы знаем, что большинство галактик имеют гораздо большую гравитацию, чем могла бы создать их обычная обнаруживаемая материя. Во Вселенной есть некая скрытая масса, создающая это дополнительное притяжение, и без нее, согласно нашему пониманию образования галактик, не было бы достаточной силы тяжести, чтобы материя коллапсировала и образовывала галактики.
Вопрос, казалось, приближался к разрешению, когда группа астрофизиков обнаружила, что DF2 на самом деле был намного ближе к нам, чем предполагалось. Это означало, что она имела гораздо меньшую массу, чем первоначально расчитали, а доля нормальной материи была намного меньше. После завершения расчетов на основе пересмотренного расстояния DF2 имела довольно нормальное количество темной материи.
Затем они сосредоточили свое внимание на DF4. Она тоже казалось намного ближе… но что-то все же было не так. Скорости скоплений звезд внутри галактики все еще предполагали, что темной материи было гораздо меньше, чем должно было быть.
Используя телескоп IAC80, Gran Telescopio Canarias и космический телескоп Хаббл, астрономы обнаружили звезды, вытягиваемые из DF4, что соответствует взаимодействию с гораздо большей спиральной галактикой NGC 1035. Этот процесс, в результате которого более крупное тело гравитационно «разрушает» меньшее, известен как приливное нарушение.
Поскольку темная материя окружает галактики большим ореолом, приливное расслоение удалит большую часть темной материи из меньшей галактики, прежде чем затронуть звезды, отметил Монтес. Звезды начинают отделяться только тогда, когда содержание темной материи падает ниже 10-15 процентов от общей массы галактики.
Поскольку темная материя — это, по сути, гравитационный клей, скрепляющий галактики, это также означает, что время пребывания DF4 в этой Вселенной ограничено.
«Со временем, — сказал астрофизик Игнасио Трухильо из Института астрофизики Канарских островов, — NGC1052-DF4 будет поглощена большой системой вокруг NGC1035».
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
