Астрономите откриват странна галактика без тъмна материя

Преди три години Филипо Фратернали и неговите колеги откриха половин дузина мистериозно разпръснати галактики, които приличаха на разпръснати градове от звезди и газ. Но за разлика от почти всички други галактики – включително нашия собствен Млечен път – изглежда, че тя не е уловена в огромни купчини тъмна материя, която обикновено съчетава тези звездни столици с тяхната гравитация. Учените избраха една, за да приближат, галактика със скромни размери, отдалечена на около 250 000 светлинни години, и насочиха към нея 27 антени за радиотелескоп от много големия масив в Ню Мексико.

След като събраха 40 часа данни, те картографираха звездите и газовете и потвърдиха това, за което намекнаха по-ранните кадри: „Съдържанието на тъмната материя, което заключаваме в тази галактика, е много по-малко, отколкото бихте очаквали“, Fraternali, астроном от Kapteyn Astronomical Институт към университета в Гронинген в Холандия. Ако екипът или техните конкуренти открият други подобни галактики, това може да представлява предизвикателство за учените. С оглед на тъмно Тема, доминираща перспектива в тази област от поне 20 години. Братернали и неговият екип публикуват резултатите си през декември в Месечни известия на Кралското астрономическо дружество.

Въз основа на десетилетия на телескопни наблюдения и компютърни симулации, учените смятат тъмната материя като скрития скелет на Вселената. Неговите „стави“ са огромни купчини от невидими частици, които приютяват големи и малки галактики. Но Fraternali не е първият, който загатва за изключение от това правило. Преди няколко години Питър ван Докум, астроном от Йейлския университет, и неговите колеги Открийте Подобни галактики с Телескоп Хъбъл Изглежда, че липсва и тъмна материя. „Тези галактики, които открихме през 2018 г., породиха много спорове, дискусии и последваща работа, защото бяха неочаквани и трудни за обяснение“, казва ван Докум.

Тези други галактики живееха в претъпкана среда, където съседните по-големи галактики често долитат, вероятно привличайки тъмна материя със себе си. За разлика от тях, Галактиката Братернали е напълно изолирана и няма такива обезпокоителни съседи, така че недостигът на тъмна материя не може да бъде обяснен по този начин. „Те могат да бъдат много важни“, казва ван Докум. Как звездите и газът на това място се събират заедно без помощта на тъмна материя?

Тези странни обекти са започнали да се наричат ​​“свръх разпръснати галактики“. Те са много екстремни стойности: по отношение на тяхната маса те са много малки, но са разпръснати на огромни разстояния. Някои са с размерите на Млечния път, но само сто звезди – или дори по-малко. Те са толкова близки до прозрачни, че е трудно да се шпионират в нощното небе. „Той е по-слаб в средата, така че е по-труден за откриване. Благодарение на по-добрите телескопи и по-дълбоките наблюдения става все по-популярен“, казва Мирия Монтес, астроном от Научния институт за космически телескопи в Балтимор и експерт по подобни галактики.

В началото на 60-те години на миналия век американският астроном Вера Рубин и други за първи път разкриват възможността за невидима или „тъмна“ материя, докато измерват колко бързо звездите в галактиките се въртят около центъра, показвайки, че вътрешните звезди се въртят с различна скорост от външните. Въз основа на въртенето на тези звезди учените изчислиха колко маса трябва да има галактиката, за да поддържа непрекъснато въртене, вместо да бъде ударена в космоса. За много галактики тази маса е била няколко пъти по-голяма от масата на всички звезди взети заедно. Учените решават проблема, като извеждат заключение за съществуването на някакъв вид тъмна материя, която не излъчва и не отразява светлина и която трябва да съставя останалата част от масата, която държи галактиката заедно.