Вчені знайшли галактику без темної матерії

Галактика Копирайт изображения NASA/ESA/P. VAN DOKKUM
Image caption Зображення з телескопа "Хаббл"

Вчені виявили надзвичайно прозору галактику, розміром приблизно, як Чумацький Шлях. Вона може стати джерелом унікальної інформації для астрофізиків.

Об'єкт під кодовою назвою NGC1052-DF2 виглядає так, ніби там відсутня темна матерія.

Якщо це підтвердиться, то виявлена галактика може стати першою в своєму роді, що складається тільки з видимої матерії.

Сучасна фізична теорія стверджує, що більша частина маси Всесвіту припадає на темну матерію. При цьому про її існування можна судити лише за непрямими ознаками, такими як взаємодія з видимою матерією.

Статтю опублікував журнал Nature.

Копирайт изображения Science Photo Library
Image caption На малюнку гало (блакитне світіння) темної матерії, яке виходить за видимі межі галактики

"Примарне світіння"

Автори дослідження спочатку не прагнули знайти галактику, в якій відсутня темна матерія. Вони займалися вивченням великих ультра-дифузних галактик.

Ці галактики мають ті ж розміри, що й спіральні, з якими наука добре знайома, але вони мають набагато менше зірок.

Коли професор Пітер ван Доккум, керівник дослідження, вперше помітив об'єкт NGC1052-DF2, він дуже здивувався. "Це виглядало, як примарне світіння в космосі", - згадує він.

В цій галактиці дуже мало зірок, але багато з них згруповані в незвичайно яскраві "згустки". Вивчивши їх, вчені виявили, що загальна маса зірок склала всю масу галактики.

Це означає, що маса темної матерії в ній відсутня.

Копирайт изображения Science Photo Library
Image caption Художнє зображення темної матерії у Всесвіті

"В галактиках темної матерії приблизно у п'ять разів більше, ніж звичайної", - пояснює доктор Мішель Коллінз, фізик з університету Суррея (Велика Британія), яка не брала участі в цьому дослідженні.

"Чим далі ми рухаємося у напрямку від центру галактики, тим більше зустрічаємо темної матерії і менше самих зірок. Гало темної матерії в галактиці має більшу протяжність, ніж самі зірки", - додає вона.

Вони один без одного не можуть

Оскільки темна матерія має більшу масу, ніж звичайна, вчені вважають, що вона утримує газ, необхідний для формування галактики.

"Тобто ця галактика повинна була утворитися іншим шляхом: можливо, в результаті реакцій всередині газу, який тече в напрямку до більшої галактики, або виходить з неї", - пояснює астрофізик з університету штату Північна Кароліна, доктор Кетрін Мак.

Копирайт изображения Science Photo Library
Image caption На прикладі туманності Андромеди ми бачимо, що зазвичай в галактиках темної матерії набагато більше, ніж звичайної

"Це стосується не тільки галактик, - пояснює Доккум. - Весь Всесвіт тримається на темній матерії".

Найдивовижнішою якістю знайденої галактики, на думку Кетрін Мак, є те, що її приклад може довести реальність темної матерії, яка передбачена теоретично, але емпірично вчені її не спостерігали.

Альтернативне пояснення того, що називається темною матерією, могло б полягати в тому, що це якийсь непояснений ефект гравітації видимої матерії. Однак тоді цей ефект спостерігався б і в новій галактиці.

"Тобто все це може мати сенс тільки за умови, що темна матерія - присутня або відсутня в галактиці - існує окремо від звичайної матерії", - додала Мак.

Команда вчених також готує опублікувати іншу статтю, в якій яскраві згустки зірок розглянуть більш пильно. І це дослідження може пояснити нам загадку галактики NGC1052-DF2.

Темні матеріали

Однак перш ніж переглядати теорію темної матерії, потрібно провести більше досліджень щодо схожих об'єктів нашого Всесвіту.

Копирайт изображения Getty Images
Image caption Космічний телескоп імені Джеймса Вебба повинен допомогти вченим вивчати далекі галактики

"Потрібно завжди бути обережним із заявами про якусь знахідку, - зауважує професор Доккум. - Звичайно, ця галактика - кращий кандидат на звання видимої галактики".

Доктор Коллінз не поспішає стверджувати, що дана галактика взагалі не має темної матерії.

Вона вважає, що у Всесвіті можуть існувати й інші галактики з незвичайними для науки характеристиками. Але спочатку потрібно переконатися в точності технологій, за допомогою яких їх можна вивчати.

"Поруч з нами є кілька галактик, які мають схожі характеристики, але вони більш розмиті", - пояснила вона.

Доктор Річард Мессі, фізик університету Дарема, з нею згоден.

"Я дійсно вражений роботою колег, їх висновки підкріплюють думку про те, що потрібно пильніше спостерігати за подібними об'єктами протягом більш тривалого часу. Але поки я б не став робити глибоких висновків про сутність темної матерії", - сказав він ВВС.

Хочете отримувати найцікавіші матеріали в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram!