Невловимий об’єкт, названий CDG-2, може складатися на 99 відсотків з темної матерії.
Більшість галактик у найближчому Всесвіті досить яскраві, але деякі такі слабкі, що їх майже не видно. Астрономи за допомогою Космічного телескопа імені Габбла та інших обсерваторій виявили галактику, яка, здається, майже повністю складається з темної матерії та має лише невелику кількість зір. Галактика, відома як «Кандидат в темні галактики-2» (Candidate Dark Galaxy-2, CDG-2), містить лише чотири кулясті зоряні скупчення (у Молочному Шляху їх понад 150) і її тьмяно освітлюють лише близько одного мільйона зір.
У величезному гобелені Всесвіту більшість галактик яскраво світять протягом тривалого космічного часу. Проте галактики з рідкісного класу є майже невидимим — це галактики з низькою поверхневою яскравістю, в яких переважає темна матерія і які містить лише мізерний розсип слабких зір.
Один такий невловимий об’єкт, названий CDG-2, може бути серед галактик з найбільшим домінуванням темної матерії, з коли-небудь виявлених. Темна матерія — це невидима форма матерії, яка не відбиває, не випромінює та не поглинає світло. Наукова стаття, в якій докладно описано це відкриття, опублікована в The Astrophysical Journal Letters.
Зображення з позначкою «CDG 2 поблизу скупчення Персея, HST ACS WFC». Ліворуч — ділянка неба з десятком білих зір на передньому плані та низкою маленьких жовтих галактик на тлі. Нічим не примітна зона в центрі окреслена пунктирним червоним колом, оточене білою рамкою. Лінії тягнуться від рамки до вставки праворуч, що містить слабке зернисте біле світло, оточене червоним колом з позначкою «Кандидат у темну галактику — дифузне випромінювання». Чотири білі точки обведені синім кольором і позначені як кулясті скупчення. Стрілки компаса внизу ліворуч показують схід, що вказує на 1 годину, і північ, що вказує на 4 години. Масштабна лінійка позначена як 36 000 світлових років і 30 кутових секунд. Вона простягається приблизно на одну восьму відстані вздовж зображення. Вгорі ліворуч позначено кольором довжини хвиль, в яких «Габбл» робив знімки (F475W синій, F814W помаранчевий). Знімок від «Евкліда» позначено сірим кольором. Авторські права на зображення: NASA, ESA, D. Li (Utoronto), обробка зображень: J. DePasquale (STScI). Фото з сайту https://esahubble.org.
Виявити такі слабкі галактики дуже складно. Застосувавши передові статистичні методи, Девід Лі (David Li) з Торонтського університету в Канаді, та його наукова група визначили 10 раніше підтверджених галактик з низькою поверхневою яскравістю та два кандидати в темні галактики. З цією метою вони виконують пошук кулястих скупчень — компактних, сферичних зоряних груп, які зазвичай обертаються навколо нормальних галактик. Ці скупчення можуть сигналізувати про наявність слабкої, прихованої зоряної системи.
Щоб підтвердити наявність одного із кандидатів у темні галактики, астрономи використали три обсерваторії: Космічний телескоп імені Габбла, космічну обсерваторію «Евклід» Європейського космічного агентства та наземний телескоп «Субару» на Гаваях. Зображення з високою роздільною здатністю, отримані за допомогою «Габбла», дали змогу виявити колекцію з чотирьох кулястих скупчень у скупченні галактик Персея, що лежить на відстані 300 мільйонів світлових років від Землі. Подальші дослідження з використанням даних «Габбла», «Евкліда» та «Субару» виявили слабке, дифузне світіння навколо зоряних скупчень — вагоме свідчення наявності галактики, що міститься у просторі.
«Це перша галактика, виявлена винятково завдяки її кулястим скупченням», — сказав Лі. «За найпесимістичнішими припущеннями, чотири скупчення це вся популяція кулястих скупчень CDG-2».
Попередній аналіз показує, що CDG-2 має світність приблизно 1 мільйона зір, схожих на Сонце. Внесок кулястих скупчень у світність галактики становить 16 %. Примітно, що 99 % її маси, яка складається як з видимої, так і темної матерії, схоже, є темною матерією. Значна частина її звичайної матерії (переважно водень), що забезпечує утворення зір, ймовірно, була видалена гравітаційною взаємодією з іншими галактиками всередині скупчення Персея.
«Дані від “Евкліда” чітко підтверджують наявність надзвичайно слабкого, дифузного світла CDG-2, що допомогло вперше виявити галактику за кулястими скупченнями», — сказав Франсін Марло (Francine Marleau) з Інституту астрофізики та фізики елементарних частинок Інсбруцького університету в Австрії. «Зображення скупчення Персея, отримані за допомогою “Евкліда”, показують унікальну здатність цього телескопа виявляти нові галактики з низькою поверхневою яскравістю, зокрема й дуже слабкі, а також виявляти їхні кулясті скупчення, ядерні зоряні скупчення, внутрішні структури та навколишнє середовище».
Кулясті скупчення мають величезну зоряну щільність і гравітаційно щільно пов’язані. Це робить скупчення стійкішими до гравітаційних припливних руйнувань, а отже, надійними об’єктами для відстеження таких галактик-привидів.
За інф. з сайту https://esahubble.org
