Обнаружена уникальная галактика, способная перевернуть мировоззрение на Вселенную

Международная команда астрономов обнаружили необычную карликовую галактику, получившую название FCC 224. Ее необычность в том, что она, по-видимому, практически лишена таинственной темной материи – гипотетической невидимой массы, которая, согласно современной космологической модели, играет ключевую роль в формировании галактики и удержании их звезд в упорядоченной формации.

Галактическая аномалия

Обнаруженная галактика расположена на периферии богатого скопления галактик Форнакс, удаленного от Солнечной системы на колоссальные 60–65 миллионов световых лет. Тем не менее, мощности телескопа обсерватории У. М. Кека, расположенной на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях, вполне хватило, чтобы собрать необходимое количество данных и поставить под серьезное сомнение устоявшиеся основы современной космологии.

Дело в том, что общепринятая ΛCDM-модель (лямбда-холодная темная материя) утверждает, что гало из темной материи являются своеобразным «ядром», на которое под действием гравитации «налипает» обычная, видимая материя – газ и звезды, образуя галактики.

До настоящего времени было обнаружено лишь небольшое число подобных объектов с дефицитом темной материи. Речь о группе галактик NGC 1052. Но те данные вполне можно было списать на ошибку наблюдений или гравитационную аномалию, так как эти звездные образования находятся в относительно небольшом секторе пространства. Новое же открытие FCC 224 за пределами этой группы предполагает, что такие «дефицитные» галактики могут быть гораздо более распространенным явлением во Вселенной, чем считалось ранее.

Нет объяснения

«FCC 224 поражает своим составом: она содержит множество ярких шаровых скоплений – плотных сферических объектов из миллионов старых звезд – но при этом практически не обладает темной материей, по крайней мере, в своих внутренних областях», – с удивлением отмечает один из авторов исследования. Мария Луиза Буззу из Университета Суинберн и Европейской южной обсерватории, – «Ни одна из существующих на сегодняшний день моделей формирования галактик не способна адекватно объяснить ее происхождение и такую необычную структуру».

Чтобы детально изучить внутреннее устройство загадочной галактики, исследователи использовали высокоточный спектроскопический инструмент KCWI (Keck Cosmic Web Imager), установленный на одном из десятиметровых телескопов обсерватории Кека. Этот прибор позволил им с высокой точностью измерить скорости движения отдельных звезд и шаровых скоплений внутри FCC 224. Анализ полученных данных выявил исключительно низкую дисперсию скоростей этих объектов. В обычных галактиках темная материя своим гравитационным воздействием «раскручивает» звезды, заставляя их двигаться с более высокими скоростями. Низкая дисперсия скоростей в FCC 224 является убедительным признаком слабого гравитационного воздействия, что указывает на минимальное присутствие темной материи.

Возможное объяснение

Несмотря на то, что точное происхождение FCC 224 остается загадкой, ученые выдвигают одну из наиболее вероятных гипотез, основанную на так называемом «пулевом эффекте» (bullet-dwarf model). Согласно этой модели, FCC 224 могла потерять большую часть своей темной материи в результате высокоскоростного столкновения с другой галактикой или массивным космическим объектом. При этом обычная материя (звезды и газ), взаимодействующая посредством электромагнитных сил, могла отделиться от темной материи, которая практически не взаимодействует с обычным веществом, кроме гравитации. В результате галактика могла «растерять» свое темное гало, сохранив при этом значительное количество звезд и шаровых скоплений.