Credit: Pieter van Dokkum, Roberto Abraham, Gemini, Sloan Digital Sky Survey

У Млечного Пути нашелся тёмный близнец. Тусклая массивная галактика Dragonfly 44(Стрекоза 44 — прим. переводчика) состоит из тёмной материи на рекордных 99.99% и может помочь переписать наши теории об образования галактик. Dragonfly 44 похожа на Млечный Путь по массе, но отличается по количеству звезд и структуре.

– Если взять Млечный Путь и из каждых 100 звёзд оставить одну, получится примерно то же самое – говорит Питер ван Доккум из Йельского университета. – Придется также взять эти оставшиеся звёзды и перемешать в блендере.
Эта галактика — не спиральная, как Млечный путь, но и не плоский диск.

Стрекозиный глаз

И она не одинока. Ван Доккум и его коллеги заметили галактику и её соседей в 2014 с помощью массива телеобъективов.

«Соединив их в этот массив, который похож на глаз насекомого, мы собираем гораздо больше света» – рассказывает ван Доккум. Поэтому его и назвали Стрекоза.

Когда команда нацелила Стрекозу на скопление Кома, огромное скопление галактик в 320 миллионах световых лет от нас, они обнаружили 47 неясных пятнышек: галактик, которые по размеру могли быть не меньше Млечного Пути, 100 000 световых лет от края до края, но содержащих так мало звезд, что их свет был не ярче света от карликовых галактик.

У этого может быть два объяснения: галактики могут быть прочно связаны тёмной материей, до сих пор необнаруженной субстанцией, которая предположительно составляет 85% от массы вселенной. Или же эти галактики нестабильны — и жестокое скопление Кома сейчас разрывает их в клочья.

Как там может быть так много тёмной материи?

Чтобы понять это, ван Доккум с коллегами наблюдал за Dragonfly 44, одной из самых больших из галактик, с помощью спектрографа на 10-метровом телескопе Keck II на горе Мауна-Кеа, Гавайи. Это позволило команде отследить, как быстро звёзды движутся по галактике и вычислить её массу: чем выше скорость, тем больше масса.

Они обнаружили, что звезды двигались со скоростью 47 км/с, делая Dragonfly 44 примерно в триллион раз массивнее Солнца. С таким малым количеством нормальной материи, она должна на 99.99% состоять из тёмной материи, чтобы уцелеть, что гораздо больше, чем в среднем по вселенной. Галактика побила рекорд другой похожей тёмной галактики в скопление Девы обнаруженной ранее в этом году, которая состоит из тёмной материи на 99.96%.

Но астрономы не понимают, как образуются эти тёмные галактики. «Сложно спорить с наблюдениями, но выводы из статьи противоречат моему пониманию о том, как формируются галактики» – говорит Марла Геха из Йельского университета. – «Я надеюсь, что такие объекты достаточно редки и/или формируются только в особых условиях, вроде плотного скопления галактик. В ином случая нам может понадобиться переписать теорию формирования галактик».

Ссылка на оригинальную публикацию: Astrophysical Journal Letters, DOI: 10.3847/2041-8205/828/1/L6. arXiv