RW Space

Большая часть массы галактик состоит из вещества, которое мы не видим.

Согласно современным моделям формирования галактик, галактики формируются внутри массивных сгустков темной материи, которые действуют как гравитационные леса, помогая стягивать обычную материю воедино.

Это делает открытие о галактике, находящейся на расстоянии 67 миллионов световых лет, одновременно озадачивающим и чрезвычайно захватывающим.

Ее имя — NGC 1052-DF9, и это не первая и не вторая, а третья галактика, движение которой можно объяснить без темной материи.

И первые две галактики, известные как DF2 и DF4, принадлежат к тому же следу галактик, в котором находится DF9, выстроенным близко друг к другу, как ромбы на цепочке.

Хотя мы пока не знаем, как эти галактики оказались без темной материи, астрономы ранее предсказывали, что если бы этот след сформированы необычным образом, в других галактиках вдоль нее также может отсутствовать темная материя.

DF9, похоже, соответствует этому предсказанию.

«Почти в каждой галактике во Вселенной доминирует темная материя. Но DF2, DF4, а теперь и DF9, похоже, являются исключительными исключениями», — говорит астрофизик Майкл Кейм из Йельского университета, который руководил исследованием.

«Эти результаты представляют собой одно из самых ярких доказательств того, что эти галактики сформировались вместе в результате сильного события, отделившего обычную материю от темной материи».

Темная материя — это загадка, неразрывно связанная практически с каждым уголком космоса.

Мы не знаем что это такое, но, похоже, оно играет значительную роль в формировании архитектуры нашей Вселенной.

Мы знаем, что оно существует, потому что, как только мы учли всю нормальную, или барионную, материю во Вселенной – включая звезды, планеты, галактики, черные дыры, пыль и газ – видимой массы все еще недостаточно, чтобы объяснить наблюдаемую нами гравитацию.

Что бы ни создавало эту гравитацию, мы не можем видеть единственный способ ее взаимодействия с барионной Вселенной. мы можем сказать, что это гравитация. Мы называем эту загадочную материю темной материей, и она повсюду — она превосходит обычную материю примерно в 5 к 1.

Поскольку большинство галактик окружены гигантскими концентрациями темной материи, известной как гало, включая наш Млечный Путь, ученые полагают, что она играет важную роль в формировании галактик.

Итак, когда DF2 появилась в статье 2018 года под руководством астрофизика Питера ван Доккума из Йельского университета, она выглядела так, будто в ней было значительно меньше темной материи, чем ожидалось. астрономы были ошеломлены.

Затем, в 2019 году, ван Доккум и его команда опубликовали еще один сюрприз.

Одна галактика могла быть аномалией или сбоем. Но существовала DF4, обладающая теми же свойствами, что и DF2, и она находилась в том же маленьком уголке космоса.

Это могло быть совпадением, но сюрпризы продолжали прибывать.

В 2022 году ван Доккум и его коллеги, включая Кейма, обнаружили, что DF2 и DF4 были частью цепочки из примерно дюжины галактик в тесном линейном формировании.

А в 2025 году следующее исследование под руководством Кейма и ван Доккума показало, что все галактики в этой цепочке движутся в пространстве одинаковым образом.

Если эти галактики связаны, рассуждали исследователи, и если две из них ведут себя так же, как и они. нет темной материи, возможно, больше объектов в формации будут иметь такие же свойства.

Из галактик в следе DF9 выделялась как наиболее близкая к DF2 и DF4, с аналогичным размером, яркостью и численностью звездных скоплений. Это сделало ее идеальной целью для проверки того, может ли другим участникам следа также не хватать темной материи.

Итак, они присмотрелись — и именно здесь DF9 показала свою силу.

» Галактики, лишенные темной материи, никогда раньше не наблюдались», — говорит Кейм.

«Это открытие представляет собой одно из самых убедительных доказательств того, что эти галактики сформировались в результате экстремального и ранее невидимого процесса, и открывает редкую новую возможность взглянуть на природу самой темной материи».

Мы не знаем, что это был за процесс, но исследователи полагают, что виновником может быть тип события, называемого «столкновение пулевых карликов».

Представьте себе двух карликов. галактики летят навстречу друг другу в космосе. Когда они сталкиваются друг с другом, звезды в основном проходят мимо друг друга через пустое пространство.

Считается, что темная материя ведет себя одинаково, поэтому два гало темной материи также проходят сквозь друг друга.

Звезды и темная материя в основном проходят через столкновение и продолжают свой путь.

Однако газ ведет себя по-другому. Облака этого материала внутри каждой галактики столкнулись бы друг с другом и остановились бы, оставаясь позади еще долго после того, как галактики исчезли.

По теме: Темная материя, возможно, наконец была обнаружена в свечении нашей галактики

Теперь у вас есть область, богатая обычной материей, но относительно бедная темной материей – и, согласно моделированию команды, этот газ может слипаться, образуя звезды, которые, в свою очередь, могут затем собираться. в крошечные галактики, лишенные темной материи.

Это действительно замечательный результат, который может помочь ученым сузить круг вопросов, чем может быть темная материя. Исследователи продолжат изучение этой странной цепочки галактик в поисках дальнейших разгадок.

«Это открытие, – говорит ван Доккум, – предоставляет убедительные доказательства того, что темная материя ведет себя как физическая субстанция, а не является эффектом альтернативной теории гравитации, особенно в масштабе карликовой галактики, где эти теории». наиболее активно обсуждаются».

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.