Випадково знайдена галактика складається з нечіткої темної матерії

Темна матерія є потужною космологічною моделлю, але вона не позбавлена проблем.

Окрім нашої нездатності виявити частинки темної матерії, одна з них стосується кількості карликових галактик, що оточують Чумацький Шлях.

Згідно з найпопулярнішими моделями темної матерії, галактики повинні бути оточені згустками темної матерії в межах гало темної матерії. Оскільки звичайна матерія має тенденцію збиратися навколо темної матерії, це означає, що Чумацький Шлях повинен бути оточений карликовими галактиками.

Хоча поблизу Чумацького Шляху є кілька відомих карликових галактик, їх менше, ніж передбачено моделюванням темної матерії. Але, можливо, існує набагато більше карликових галактик, яких ми просто не помітили, тому що вони складаються переважно з темної матерії.

Ми виявили кілька з них. Вони відомі як майже темні галактики (МНГ), і вони особливо тьмяні. Ми не знайшли їх достатньо, щоб відповідати моделі холодної темної матерії, але ми продовжуємо знаходити їх, як показує нещодавнє дослідження.

SDSS RGB зображення регіону навколо Нубе. На вставках показано, як галактика виглядає на зображеннях з різною граничною поверхневою яскравістю в r-діапазоні (Montes et al, 2023).

Тут описано нещодавно знайдену карликову галактику, відому як Нубе. Вона була знайдена випадково на зображеннях, зібраних в рамках проєкту IAC Stripe82 Legacy Project. Вона настільки тьмяна, що не з’являється на знімках Sloan Deep Sky Survey (SDSS), що трохи дивує. Але команда помітила на зображенні те, що виглядало як темна галактика, і вирішила використати телескоп Грін Бенк для її подальшого вивчення.

Згідно з даними Грін Бенку, галактика знаходиться на відстані близько 350 мільйонів світлових років від нас і має поверхневу яскравість близько 28 маг на квадратну дугу секунди. Галактика надзвичайно розсіяна, половина її маси простягається на понад 22 000 світлових років, що становить майже чверть діаметра Чумацького Шляху.

Вона має масу близько 26 мільярдів мас Сонця, але маса зірок у галактиці становить лише 390 мільйонів мас Сонця. Галактика в основному складається з темної матерії, і це найбільша з відомих ультрадифузних галактик.

Ми знайшли цю галактику темної матерії лише завдяки невеличкому везінню. Враховуючи її розмір, цілком ймовірно, що інші карликові галактики ховаються в нашому небесному сусідстві, якщо ми тільки зможемо їх знайти.

Але на диво, хоча галактики, подібні до цієї, підтримують космологічну модель темної матерії, ця конкретна галактика не відповідає профілю найпопулярнішого варіанту, відомого як холодна темна матерія.

Натомість вона найкраще відповідає версії, відомій як нечітка темна матерія. Отже, хоча ми наближаємось до прогнозів симуляцій темної матерії, зрозуміло, що на нас чекає кілька сюрпризів, які ще треба врахувати.

Тому ми повинні продовжувати шукати більше таких галактик. Відповіді на наші запитання про темну матерію, безсумнівно, є там, заховані в темряві.

Цю статтю спочатку опублікував Universe Today. Читайте оригінал статті.