Астрономы обнаружили возможную тёмную галактику с огромными запасами водорода, но без видимых звёзд
Астрономы обнаружили необычный космический объект, содержащий столько водорода, что его масса примерно в два миллиарда раз превышает массу Солнца. Однако даже на глубоких изображениях исследователям не удалось обнаружить звёзды, которые могли бы принадлежать этому скоплению газа. Объект AGC 322753, расположенный примерно в 310 миллионах световых лет от Земли, рассматривается как один из наиболее интересных кандидатов в так называемые тёмные галактики.
Открытие сделала международная группа исследователей под руководством Марко Моначи из Технологического университета Суинберна в Австралии. Учёные сопоставили данные двух крупных радиоастрономических обзоров: ALFALFA, выполненного с помощью обсерватории Аресибо, и FASHI, проводимого китайским радиотелескопом FAST. Оба инструмента регистрируют радиоизлучение нейтрального водорода, позволяя обнаруживать газовые структуры, практически невидимые для обычных оптических телескопов.
При сравнении каталогов исследователи нашли 13 совпадающих радиоисточников. После дополнительного анализа особенно выделился AGC 322753. Оба радиотелескопа зарегистрировали сигнал водорода с практически одинаковыми характеристиками, что подтвердило его астрономическое происхождение и позволило исключить вероятность радиопомех.
Особенностью объекта оказался характер радиоизлучения. В спектрах обоих телескопов присутствуют два выраженных пика, которые могут свидетельствовать о вращении газа в дискообразной структуре. Подобное движение характерно для многих галактик, однако непосредственно определить форму и распределение вещества внутри AGC 322753 пока не удалось.
Чтобы выяснить, скрываются ли в этой области звёзды, астрономы изучили изображения проекта DESI Legacy Surveys. Несмотря на высокую чувствительность наблюдений, обнаружить соответствующую объекту звёздную систему не удалось. Тогда исследователи провели дополнительные расчёты, добавляя на изображения искусственные галактики различной яркости и размеров, чтобы определить, какие объекты могли остаться незамеченными.
Полученные результаты показали, что предполагаемая масса звёзд в AGC 322753 не превышает примерно 50 миллионов солнечных масс. Таким образом, водорода в объекте может быть как минимум в 40 раз больше, чем вещества, заключённого в звёздах. Такое соотношение необычно для галактик, поскольку значительные запасы газа обычно обеспечивают материал для формирования новых светил.
При этом полное отсутствие звёзд пока не доказано. Согласно существующим моделям, газовое скопление такой массы слишком велико для полностью беззвёздной системы. Поэтому астрономы предполагают, что внутри AGC 322753 может находиться чрезвычайно тусклая галактика, звёздное население которой пока недоступно наблюдениям.
Учёные рассмотрели и другое объяснение: водород мог быть вытянут из соседних галактик в результате гравитационного взаимодействия. Однако ближайшая известная яркая галактика находится примерно в 950 тысячах световых лет от объекта в проекции на небесную плоскость. Такое расстояние, большая масса газа и признаки его упорядоченного движения делают этот сценарий менее убедительным, хотя полностью исключить его нельзя.
Для определения природы AGC 322753 потребуются более чувствительные оптические наблюдения и детальные радиокарты распределения водорода. Они помогут установить, действительно ли газ образует вращающийся диск и существуют ли внутри него звёзды. Если объект окажется практически лишённой звёзд галактикой, он сможет предоставить новые сведения о том, почему некоторые массивные газовые структуры почти не участвуют в звездообразовании.
Результаты исследования в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.