Получив как похвалу так и скептицизм, команда астрономов, открывшая NGC 1052-DF2 – самую первую известную галактику, в которой практически отсутствует тёмная материя – вернулась с более убедительными доказательствами её причудливой природы.
Тёмная материя – это таинственное, невидимое вещество, которое обычно доминирует в составе галактик; обнаружение объекта, в котором отсутствует тёмная материя, является беспрецедентным явлением и стало полной неожиданностью.
“Если имеется только один объект, то вас терзают сомнения: а что, если вы ошибаетесь?”, – сказал руководитель группы Питер ван Доккум (Pieter van Dokkum ), профессор астрономии в Йельском университете.
Теперь команда ван Доккума провела не одно, а два новых исследования, подтверждающих их первоначальные наблюдения, демонстрирующие, что тёмная материя на самом деле отделима от галактик.
В состав команды входят Роберто Абрахам, профессор астрономии и астрофизики в Университете Торонто, Аарон Романовски, доцент кафедры физики и астрономии в Университете штата Сан-Хосе, Чарли Конрой, профессор астрономии в Гарвардском университете, и Шани Дэниели, аспирант в Йельском университете.
“То, что мы видим нечто совершенно новое, и это весьма увлекательно”, – сказал Даниэли, который впервые увидел галактику около двух лет назад. “Никто не знал, что такие галактики существуют, и самое лучшее в мире для студента-астронома – обнаружить объект, будь то планета, звезда или галактика, о которой никто не знал или даже не думал”.
В первом исследовании команда подтвердила свои первоначальные наблюдения NGC 1052-DF2, или кратко DF2, которые показывают, что тёмная материя практически отсутствует в галактике. Используя инструмент Keck Cosmic Web Imager (KCWI) обсерватории Кека, они собрали более точные измерения и обнаружили, что шаровые скопления внутри галактики действительно движутся со скоростью, соответствующей массе нормальной материи галактики. Если бы в DF2 была тёмная материя, скопления двигались бы намного быстрее.
“KCWI является уникальным из-за возможности съёмки большой площади”, – сказал ведущий автор работы Даниели. “Прибор не только позволяет нам видеть всю галактику сразу, но и точно измерять её массу. В мире нет другого инструмента, который обладал бы этими двумя свойствами одновременно”.
Во втором исследовании команда использовала спектрометр для получения изображений низкого разрешения LRIS (обсерватория Кека), чтобы изучить другую галактику, лишённую тёмной материи, и названную NGC 1052-DF4, или для краткости DF4.
“Обнаружение второй галактики с относительно небольшим количеством тёмной материи столь же захватывающе, как и первоначальное открытие DF2”, – сказал ван Доккум, ведущий автор статьи о DF4. “Это означает, что шансы найти ещё больше этих галактик сейчас выше, чем мы предполагали. Поскольку у нас нет идей о том, как образовались эти галактики, я надеюсь, что эти открытия побудят учёных больше работать над этой загадкой”.
Как и DF2, DF4 принадлежит к относительно новому классу галактик, называемых ультрадиффузными галактиками (UDG). Они такие же большие, как Млечный Путь, но имеют в 100-1000 раз меньше звёзд, что делает их полупрозрачными, из-за чего их очень трудно наблюдать.
По иронии судьбы, отсутствие тёмной материи в этих UDG усиливает теорию тёмной материи. Это доказывает, что тёмная материя является веществом, которое не связано с нормальной материей, так как обе могут быть обнаружены отдельно.
Астрономы надеются, что в будущем они смогут выяснить, насколько распространены эти галактики и существуют ли они в других областях Вселенной.
