11-9-4. Новая модель темной материи объяснила ее нехватку в паре далеких галактик
NGC 1052-DF2 и 4
11-9-5. Нехватку темной материи в далекой галактике объяснили влиянием массивной соседки
NGC 1052-DF2 и 4
11-9-6. Данные, собранные «Хабблом», подтверждают недостаток темной материи в галактиках
NGC 1052-DF2 и 4
11-9-7. Древнее столкновение оставило цепочку галактик без темной материи
Глава 11-9-1
Обнаружена галактика без темной материи
Март 2018
Считается, что темная материя доминирует во всех галактиках и больших скоплениях, однако астрономы обнаружили галактику, целиком состоящую из обычных звезд. Статья опубликована в журнале Nature
В нашем мире темной материи в разы больше обычной, из которой сложены звезды, планеты и мы сами. Считается, что она играет определяющую роль в образовании и эволюции крупномасштабных структур Вселенной, галактик и их скоплений. Здесь ее гравитация доминирует, определяя жизнь газовых облаков и звезд. Более того, предполагают существование «темных галактик», вовсе лишенных обычного вещества и звезд. Известны и кандидаты: к примеру, галактика Dragonfly 44, открытая три года назад, состоит из темной материи на 99,99 процента.
Тем неожиданней недавняя находка астрономов из Йельского университета, о которой они сообщают в журнале Nature: галактика, практически лишенная темной материи. Наблюдать NGC 1052-DF2 удалось с помощью телескопа Dragonfly Telephoto Array, сконструированного профессором Питером ван Доккумом (Pieter van Dokkum) совместно с коллегами из Канады. Даже внешне она выделяется на общем фоне. По словам ученых, впервые рассмотревших все детали структуры, она «прозрачна» и выглядит как крайне разреженное небольшое скопление, в котором изредка встречаются компактные немногочисленные группы звезд.
Более мощные телескопы гавайской обсерватории W. M. Keck позволили установить скорости движения десятка таких скоплений в NGC 1052-DF2. Они также оказались в несколько раз меньше обычной — менее 10 км/с. Наконец, астрономы оценили массу галактики, практически совпавшую с массой всех ее звезд: «Если там и есть темная материя, то ее крайне мало», — объясняет Ван Доккум.
Ученый добавляет: «Эта невидимая таинственная материя является важнейшим компонентом любой галактики. Было крайне неожиданно найти галактику без нее. Это заставляет заново взглянуть на обычные представления об устройстве галактик и показывает, что темная материя реальна. Она ведет собственное существование. Можно предположить, что существует не только один механизм формирования галактик».
Naked Science, 29 марта 2018
https://naked-science.ru/article/sci/obnaruzhena-galaktika-bez-temnoy
Журнал Nature, 2018
Питер Ван Доккум (Pieter van Dokkum) из Йельского университета
https://www.nature.com/articles/nature25767
Глава 11-9-2
Найдена вторая галактика без темной материи
Март 2019
Астрономы подтвердили почти полное отсутствие темной материи в галактике NGC 1052-DF2 и нашли рядом с ней похожую — NGC 1052-DF4. Данные по скоростям звезд в этих объектах полностью согласуются с распределением видимого вещества и несовместимы с наличием темной материи. Таким образом, ученые убедились в существовании нового класса необычных галактик, свойства которых пока не находят объяснения, а также неочевидным образом подтверили существование темной материи. Результаты изложены в отдельных статьях в The Astrophysical Journal Letters.
В 2018 году астрономы при помощи космического телескопа «Хаббл» и наземной обсерватории Кека нашли необычную сразу по нескольким параметрам галактику NGC 1052-DF2. Во-первых, она относится к достаточно редкому типу ультрадиффузных галактик, которые по размеру сравнимы с Млечным Путем, но содержат примерно в 100 или 1000 раз меньше звезд, что делает их поверхностную яркость исключительно низкой. Во-вторых, у этой галактики оказалось необычное распределение объектов, похожих на шаровые звездные скопления. Такие плотные и яркие группы тысяч звезд хорошо известны как в Млечном Пути, так и у наших ближайших соседей. Их функция светимости, то есть зависимость количества от яркости, считалась универсальной, однако для NGC 1052-DF2 это оказалось не так. В-третьих, измерив скорости движения 10 таких объектов, ученые оценили по ним дисперсию скоростей, которая оказалась исключительно мала — около 8 километров в секунду с ошибками порядка 50 процентов при ожидаемой дисперсии в присутствии гало из темной материи порядка 30 километров в секунду.