|
Загадка галактики без темной материи
|
|
|
|
Группа ученых во главе с исследователем из IAC и Университета Ла-Лагуна (ULL) Себастьяном Комероном обнаружила, что галактика NGC 1277 не содержит темной материи. Это первый случай, когда массивная галактика (ее масса в несколько раз превышает массу Млечного Пути) не продемонстрировала доказательств существования этого невидимого компонента Вселенной. «Этот результат не согласуется с принятыми в настоящее время космологическими моделями, включающими темную материю», — объясняет Комерон. В современной космологии стандартной модели массивные галактики содержат значительное количество темной материи, типа материи, которая не взаимодействует так, как обычная материя; единственным свидетельством ее существования является сильное гравитационное притяжение, которое она оказывает на звезды и газ поблизости, и это взаимодействие можно наблюдать.
|
|
|
|
NGC 1277 считается прототипом «реликтовой галактики», что означает галактику, которая не взаимодействовала со своими соседями. Галактики этого типа очень редки, и их считают остатками гигантских галактик, сформировавшихся в ранние дни существования Вселенной. «Важность реликтовых галактик, помогающих нам понять, как образовались первые галактики, была причиной, по которой мы решили наблюдать NGC 1277 с помощью спектрографа интегрального поля», — объясняет Комерон. «Из спектров мы составили кинематические карты, которые позволили нам определить распределение массы внутри галактики в радиусе около 20 000 световых лет», — говорит он. Команда обнаружила, что распределение массы в NGC 1277 было всего лишь распределением звезд, и из этого они сделали вывод, что в пределах наблюдаемого радиуса не может быть более 5% темной материи, хотя наблюдения согласуются с полным отсутствием этого компонент.
|
|
|
Однако существующие космологические модели предсказывают, что галактика с массой NGC 1277 должна иметь не менее 10 % своей массы в виде темной материи, максимум 70 % в этой форме. «Это несоответствие между наблюдениями и тем, что мы ожидаем, является загадкой и, возможно, даже вызовом для стандартной модели», — отмечает Игнасио Трухильо, исследователь из IAC и ULL, участвовавший в исследовании. В статье предлагаются два возможных объяснения отсутствия темной материи в NGC 1277. «Одно из них заключается в том, что гравитационное взаимодействие с окружающей средой внутри скопления галактик, в котором расположена эта галактика, лишило темную материю», — комментирует Анна Ферре-Мате, исследователь IAC и ULL, который также участвовал в исследовании. «Другая состоит в том, что темная материя была вытеснена из системы, когда галактика сформировалась в результате слияния протогалактических фрагментов, что привело к возникновению реликтовой галактики».
|
|
|
|
Для авторов исследования ни одно из этих объяснений не является полностью удовлетворительным, «поэтому загадка того, как массивная галактика может образоваться без темной материи, остается загадкой», — настаивает Комерон. Чтобы продолжить исследование тайны, команда планирует провести новые наблюдения с помощью инструмента WEAVE на телескопе Уильяма Гершеля (WHT) в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на Канарском острове Ла-Пальма. Если этот результат — что NGC 1277 не имеет темной материи — подтвердится, это поставит под сомнение альтернативные модели темной материи, а именно теории, в которых гравитация видоизменяется, а большая часть гравитационного притяжения внутри галактик обусловлена небольшим изменение закона гравитации в больших масштабах. «Хотя темная материя в конкретной галактике может быть потеряна, модифицированный закон гравитации должен быть универсальным, он не может иметь исключений, так что галактика без темной материи является опровержением такого рода альтернативы темной материи», — отмечает Трухильо.
|
|
|
|
Источник
|
