Дело о пропавшей темной материи: обнаружен новый подозреваемый в тайне галактики

Темная материя - невидимая субстанция, столь же загадочная, как следует из названия, - является ключевым ингредиентом, помогающим галактикам формироваться и развиваться.

Она создает сильную гравитацию, необходимую для образования галактик и сохранения структуры существующих галактик в неприкосновенности.

Но астрономы были озадачены с момента открытия в прошлом году NGC1052-DF4, стабильной и долгоживущей галактики почти без темной материи. Как может существовать галактика без такого важного ингредиента? Ошибочны ли наши теории о формировании галактик?

Международное исследование, проведенное UNSW в Сиднее, предполагает, что темная материя изначально там была, а после ее просто украл жадный сосед.

«Мы обнаружили, что гравитационное притяжение соседней массивной галактики NGC1035 ворует ее звезды и темную материю», - говорит доктор Мирейя Монтес, ведущий автор исследования и астрономический исследователь из UNSW Science и Научного института космического телескопа.

Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, дает объяснение того, почему так много темной материи отсутствует в галактике, не противореча существующему пониманию образования галактик.

«Когда две галактики проходят близко друг к другу, они страдают от гравитационного притяжения друг друга», - говорит доктор Монтес. «Наши изображения обнаружили, что слабые звезды отталкиваются более крупной галактикой - взаимодействие, называемое приливным разрушением.

То же явление можно найти и на Земле: в нашем случае гравитационное притяжение Луны влияет на приливы и отливы на Земле. Но приливные разрушения могут привести к тому, что галактики изгибаются и теряют форму.

Если теория приливного разрушения верна, меньшая галактика NGC1052-DF4 скоро начнет демонстрировать больше признаков разрушения. Со временем она может полностью распасться.

«Приливное разрушение удалит значительный процент темной материи до того, как повлияет на звезды», - говорит доктор Монтес. «Если сейчас звезды начинают разрушаться, значит, большая часть темной материи уже ускользнула».

Доктор Игнасио Трухильо, соавтор статьи и исследователь из Instituto de Astrof?sica de Canarias (IAC), говорит: «Со временем галактика перестанет поглощаться большой системой вокруг нее (NGC1035), и некоторые звезды останутся свободно плавать в глубоком космосе».

Ученые использовали мощные телескопы и методы получения глубоких изображений, включая фотосъемку с длительной выдержкой до 60 часов, чтобы найти слабые подсказки на внешних краях галактики.

Эти методы позволяют освещать очень тусклые звезды и галактики, или то, что астрономы называют низкой поверхностной яркостью Вселенной.

«Первоначальные документы показали, что галактика имеет очень расслабленную симметричную форму, что позволяет предположить, что никакие внешние силы не нарушали ее», - говорит доктор Монтес. «Но наши изображения показывают, что на эту галактику на самом деле влияет соседняя галактика - она ??просто наблюдалась ??в начале взаимодействия. Внутренняя часть галактики сохраняет свою форму, но во внешних, более тусклых частях видно эти приливные разрушения: звезды, которые уже отделились от галактики».

Наблюдения проводились с использованием телескопа IAC80, Gran Telescopio Canarias и космического телескопа Хаббл.

Поскольку темная материя является невидимой силой, ее можно наблюдать только по тому, как звездные объекты, такие как звезды и галактики, взаимодействуют с пространством вокруг.