Найдена другая галактика, не учитывающая тёмную материю – вторая подобная во Вселенной

Астрономы представили убедительные доказательства существования карликовой галактики FCC 224, практически лишённой тёмной материи, что ставит под сомнение устоявшиеся космологические модели формирования галактик. Эту галактику, расположенную на краях скопления Fornax на расстоянии 60–65 миллионов световых лет от Земли, обнаружили с использованием обсерватории им. В. М. Кека на Гавайях. Ранее схожие галактики с дефицитом тёмной материи и без активного звездообразования фиксировались лишь однажды, в группе NGC 1052, что делает новое открытие особенно важным, указывая на потенциальную распространённость таких объектов в космосе.

Исследование этой необычной галактики проводилось в рамках двух взаимодополняющих проектов. Первая работа сосредоточилась на уникальной системе шаровых звёздных скоплений FCC 224. Во второй изучали содержание тёмной материи в галактике и рассмотрели возможные модели её формирования. Для оценки количества тёмной материи обычно обращаются к шаровым скоплениям, однако FCC 224 демонстрирует аномально высокое количество ярких скоплений при явном дефиците тёмной материи, по крайней мере, в её внутренних областях. По утверждению авторов исследования, ни одна из известных моделей формирования галактик в рамках стандартной космологической парадигмы не способна объяснить происхождение такого объекта.

Для определения содержания тёмной материи в FCC 224 применялась спектроскопия высокого разрешения с использованием спектрографа Keck Cosmic Web Imager (KCWI) в обсерватории Кека. Учёные сопоставили FCC 224 с ранее найденными карликовыми галактиками DF2 и DF4, также лишёнными тёмной материи и расположенными в группе NGC 1052, чтобы выяснить, принадлежит ли FCC 224 к той же категории объектов. Исследование основывалось на начальных данных от космического телескопа «Хаббл», которые показали, что FCC 224 обладает звёздными скоплениями, аналогичными тем, что есть у других галактик с дефицитом тёмной материи. Это позволяет предполагать существование связи между определённым типом звёздных скоплений и недостатком тёмной материи, что вызывает серьёзные сомнения в традиционных моделях образования галактик.

Спектрограф KCWI с высоким разрешением позволил точно измерить движения вещества внутри галактики, что, в свою очередь, дало возможность оценить содержание тёмной материи. Его возможности обеспечили чрезвычайно точные измерения дисперсии скоростей в FCC 224. Результаты подтвердили чрезвычайно низкую дисперсию скоростей, характерную для галактик с дефицитом тёмной материи. Иными словами, звёзды в FCC 224 движутся с необычно низкими скоростями относительно друг друга, что не соответствует тем гравитационным воздействиям, которые должна была бы оказывать тёмная материя, если бы она присутствовала в нормальном количестве.

Обе исследовательские команды подчеркивают необходимость дальнейших наблюдений для понимания механизмов формирования FCC 224. Одной из основных гипотез является сценарий «пули», предполагающий, что внешнее воздействие, например, высокоскоростное столкновение, могло привести к разделению видимого вещества галактики и её тёмной материи. Однако для подтверждения этой теории требуются дополнительные данные. FCC 224 служит важной отправной точкой в поисках и изучении других галактик с дефицитом тёмной материи. Расширение выборки поможет уточнить наше понимание этих редких объектов и роли тёмной материи в формировании карликовых галактик.

Открытие FCC 224 вне группы NGC 1052 намекает на то, что галактики с дефицитом тёмной материи могут быть гораздо более распространены, чем считалось ранее, что ставит под вопрос необходимость тёмной материи для формирования галактик в целом.

Источник: iXBT