|
Карликовая галактика без темной материи
|
|
|
|
Астрономы, работающие в обсерватории У. М. Кека на Маунакеа, Гавайи, обнаружили убедительные доказательства существования карликовой галактики FCC 224, лишенной темной материи. Эта сверхрассеянная галактика расположена на окраине скопления Форнакс, примерно в 60-65 миллионах световых лет от Земли.
|
|
|
|
Это открытие бросает вызов традиционной космологической парадигме, которая предполагает, что темная материя является фундаментальным компонентом в формировании галактик. Ранее галактики с дефицитом темной материи без какого-либо постоянного звездообразования были обнаружены только в одном месте - в группе NGC 1052, и новые наблюдения показывают, что такие объекты могут быть более распространены, чем считалось ранее.
|
|
|
|
Необычная галактика была описана в двух дополнительных исследованиях. В первом исследовании, проведенном под руководством докторанта Йименга Тана из Калифорнийского университета в Санта-Крузе и опубликованном в Astrophysical Journal, анализируется уникальная система шаровых звездных скоплений FCC 224.
|
|
|
|
Вторая работа, возглавляемая докторантом Марией Луизой Буццо из Суинбернского университета и Европейской южной обсерватории и опубликованная в журнале Astronomy & Astrophysics, исследует содержание темной материи в галактике и возможные сценарии ее образования.
|
|
|
|
|
|
|
"Шаровые скопления часто используются в качестве косвенного показателя для оценки количества темной материи, содержащейся в галактике", - сказал Буццо. "По какой-то причине эта галактика (FCC 224) имеет необычное количество светящихся скоплений и не содержит темной материи, по крайней мере, во внутренних областях. Ни одна из существующих моделей формирования галактик в рамках нашей стандартной космологической парадигмы в настоящее время не может объяснить, как возникла эта галактика".
|
|
|
|
В ходе исследования Буццо изучил содержание темной материи в FCC 224 с помощью спектроскопии высокого разрешения с помощью Keck Cosmic Web Imager обсерватории Кек (KCWI). Она исследовала его сходство с ранее заявленными карликовыми галактиками DF2 и DF4, не содержащими темной материи, расположенными в группе галактик NGC 1052, чтобы определить, принадлежит ли FCC 224 к тому же классу галактик.
|
|
|
|
Исследование Буццо основывается на первоначальных выводах Тана, который, используя изображения, полученные с помощью космического телескопа НАСА "Хаббл" (HST), обнаружил, что в FCC 224 есть звездные скопления, похожие на другие галактики с дефицитом темной материи. Их исследования показывают, что эти типы звездных скоплений могут быть связаны с недостатком темной материи, что бросает вызов традиционным моделям формирования галактик. Данные обсерватории Кека/KCWI были получены в рамках проекта Университета Суинберна под руководством главного исследователя Дункана Форбса, в то время как данные HST были получены в рамках программы, возглавляемой научным сотрудником Аароном Романовски.
|
|
|
|
"Новый красный луч KCWI с высоким разрешением позволил нам очень точно измерить движение внутри галактики, что может быть использовано для отслеживания содержания в ней темной материи", - пояснил Буццо. "Высокое спектральное разрешение KCWI позволило нам точно измерить движение (дисперсию скоростей) внутри звезд и шаровых скоплений FCC 224", - сказал Тан. "Эти измерения подтвердили, что галактика демонстрирует чрезвычайно низкую дисперсию скоростей — признак недостатка темной материи".
|
|
|
|
Обе команды подчеркивают необходимость дальнейших наблюдений, чтобы понять механизмы, стоящие за формированием FCC 224. Одна из ведущих гипотез заключается в том, что внешнее взаимодействие, такое как высокоскоростное столкновение, могло привести к разделению темной и видимой материи галактики - сценарий формирования, известный как "модель пули-карлика". Однако для проверки этой теории требуются дополнительные данные.
|
|
|
|
"FCC 224 служит важным источником данных в наших усилиях по выявлению и изучению других галактик с дефицитом темной материи", - добавил Буццо. "Увеличив размер выборки, мы сможем улучшить наше понимание этих редких галактик и роли темной материи в формировании карликовых галактик".
|
|
|
|
Открытие FCC 224 за пределами группы NGC 1052 позволяет предположить, что галактики с дефицитом темной материи могут встречаться чаще, чем считалось ранее, что поднимает фундаментальные вопросы о необходимости темной материи в формировании галактик. По мере совершенствования возможностей наблюдений астрономы стремятся проводить более масштабные исследования, чтобы идентифицировать похожие галактики и исследовать их происхождение.
|
|
|
|
Источник
|
