В скоплении Печи обнаружены галактики-близнецы с «недовесом» темной материи

«Двое из Печи»: невесомые галактики из скопления Fornax поставили ученых в тупик. Их свойства настолько необычны, что могут потребовать пересмотра привычных моделей рождения галактик.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Международная группа астрономов обнаружила в скоплении Печи (Fornax cluster) пару галактик, которые, судя по наблюдениям, почти лишены темной материи — загадочной субстанции, которая, согласно современным представлениям, играет ключевую роль в формировании галактик. Речь идет об ультрадиффузных галактиках FCC 224 и FCC 240, расположенных на окраине скопления. Результаты опубликованы в виде препринта на arXiv и готовятся к публикации в Astrophysical Journal Letters.

Ультрадиффузные галактики по размерам сопоставимы с Млечным Путем, но содержат значительно меньше звезд. Обычно такие объекты либо богаты темной материей, либо демонстрируют крайне необычные свойства. До сих пор убедительные признаки ее отсутствия наблюдались лишь у двух галактик — NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4.

Теперь астрономы считают, что нашли возможные аналоги в другом регионе Вселенной. Для исследования FCC 224 и FCC 240 использовался спектрограф MUSE, установленный на «Очень большом телескопе» Европейской южной обсерватории.

Наблюдения показали, что звезды и шаровые скопления внутри обеих галактик движутся необычно медленно. Расчеты свидетельствуют: их внутреннюю гравитацию можно объяснить лишь массой звездного вещества без привлечения значительного количества темной материи.

Следы древнего космического столкновения

Особый интерес вызвал возраст объектов. Обе галактики сформировались примерно 10 миллиардов лет назад. Такой же возраст имеют и их шаровые звездные скопления. Кроме того, эти скопления отличаются необычно высокой яркостью.

Эти особенности хорошо согласуются с так называемой моделью «пули-карлика» (bullet-dwarf). Согласно гипотезе, две карликовые галактики когда-то столкнулись на большой скорости. В результате удар отделил значительную часть темной материи от обычного барионного вещества, а мощная вспышка звездообразования одновременно породила и сами «полноразмерные» галактики, и их яркие шаровые скопления.

При этом новая пара отличается от ранее известных объектов. Если DF2 и DF4 разделяет около 240 килопарсеков, то FCC 224 и FCC 240 находятся значительно ближе друг к другу — всего в 75 килопарсеках. Более того, относительная скорость их сближения составляет лишь около 16 км/с. Авторы предполагают, что это может быть немного иной вариант того же процесса формирования.

Исследователи пришли к выводу, что FCC 224 и FCC 240 могли возникнуть в результате высокоскоростного столкновения, похожего на событие, которое ранее предполагалось для DF2 и DF4.

Факты по теме

Темная материя, по современным оценкам, составляет около 85% всей материи во Вселенной, однако до сих пор не была обнаружена напрямую.

Галактика FCC 224 уже привлекала внимание астрономов в 2025 году как одна из самых убедительных кандидатур на роль галактики, потерявшей темную материю.

В 2022 году другое исследование карликовых галактик скопления Печи также выявило признаки аномально малого содержания темной материи, что усилило дискуссию о возможных пробелах в стандартной космологической модели.

В совокупности эти результаты указывают на то, что FCC 224 и FCC 240 могли сформироваться в результате высокоскоростного столкновения, аналогичного событию, предложенному для DF2 и DF4.Мария Луиза Буццопервый автор исследования. https://www.marialuisabuzzo.com/

О галактике, которая «гаснет изнутри» и также была изучена спектрографом MUSE, читайте здесь.

космосАстрономияПоделиться