Темная история VIRGOHI21

Фото: CI
Ученые обнаружили первую галактику, в которой нет звезд. Она практически полностью состоит из так называемой темной материи. По словам астрофизиков, они получили уникальную возможность доказать свои теории строения Вселенной.

Во вторник международная команда астрофизиков сделала заявление об открытии первой невидимой галактики, в которой вообще нет звезд. Космический объект, названный VIRGOHI21, находится в кластере Вирго, расположенном от Земли сравнительно недалеко — на расстоянии около 50 млн световых лет. По мнению ученых, галактика почти целиком состоит из темной материи. Если дальнейшие исследования подтвердят, что в ней нет никаких космических тел, это открытие подтвердит правильность Стандартной модели Вселенной, по которой было предсказано существование таких объектов.

Подозрение на существование темной галактики в этом районе космоса появилось в 2000 году после получения данных с радиотелескопа. Он зарегистрировал излучение от облаков нейтрального атомарного водорода, окружающего эту область космического пространства.

С помощью телескопа Ловелла в обсерватории Джодрелла Бэнка в Великобритании ученые установили, что масса нейтрального водорода в этой области вращается точно так же, как вокруг обычных ярких галактик. Однако никакого света из этой области космического пространства не исходит.

Ученым потребовалось почти пять лет, чтобы разработать четкое объяснение увиденному феномену. Сначала они полагали, что обнаружили «темного карлика». Однако, исследовав движение атомов водорода в объекте, астрофизики подсчитали, что масса его очень велика — в 100 млн раз больше массы Солнца. Но плотность газа в нем недостаточна для образования звезд. По расчетам ученых из Кардиффа, соотношение нормальной материи к темной в VIRGOHI21 — максимум 1 к 500, что значительно меньше, чем в обычных галактиках. С другой стороны, масса галактики настолько огромна, что «если бы это была обычная галактика, то она была бы настолько яркой, что ее можно было бы наблюдать в хороший любительский телескоп», — говорит один из членов команды Роберт Минчин из Университета Кардиффа.

Впрочем, торопиться с выводами астрофизики не стали. Ранее похожие на VIRGOHI21 объекты при более подробном изучении оказывались результатом столкновения двух галактик, или же при помощи сверхмощных оптических телескопов в них все же находили звезды. Чтобы убедиться в том, что обнаруженный космический объект — действительно абсолютно темная, невидимая галактика, ученые, по словам Минчина, «провели все возможные тесты, которые только было возможно». «Это действительно выглядит как темная галактика», — говорит он.

В районе VIRGOHI21 не удалось обнаружить ни звезд, ни других галактик, с которыми могло бы столкнуться скопление темной материи.

С темной материей астрофизики связывают формирование галактических кластеров. Предполагается, что в только что зародившейся Вселенной массивные скопления темной материи притягивали материю обычную, тем самым способствовав формированию звезд и галактик. По подсчетам ученых, темной материи во Вселенной в пять раз больше, чем обычной. Она выдает свое присутствие гравитационным притяжением — быстро вращающиеся галактики разрушились бы, если бы гравитация от темного вещества не держала их вместе. Свойства темного вещества до сих пор не изучены, а составляющие его частицы не обнаружены. Тем не менее информация о количестве темной материи позволяет предположить, что обычное, непосредственно наблюдаемое вещество составляет всего около 5% массы, необходимой для того, чтобы Вселенная существовала в нынешнем ее виде. Масса же темной материи достигает примерно 25% (остальные 70% существуют в виде энергии вакуума). По мнению ученых, галактика VIRGOHI21 может пролить свет на природу темного вещества и на то, как оно влияет на формирование обычных галактик.

Минчин не исключает, что в ближайшем будущем будут обнаружены и другие аналогичные темные галактики.

«Если это те самые скопления темной материи, существование которых предсказано моделями формирования галактик, но которые не удавалось обнаружить с помощью оптики, то таких галактик может быть больше, чем обычных, светящихся», — предполагает он.

Как пояснил «Газете.Ru» сотрудник лаборатории релятивистской астрофизики Государственного астрономического института им. Штернберга Сергей Попов, это открытие важно именно тем, что подтверждает ранее разработанную модель Вселенной. «Похоже, что они действительно нашли настоящую темную галактику. Это первый подобный объект, обнаруженный астрофизиками, — сказал он. — Считается, что темные галактики могут быть спутниками обычных галактик, таких как наша. По расчетам, такие спутники могут быть и у нашей галактики».