Астрономы обнаружили загадочный тёмный объект в далёкой галактике
В результате впечатляющего достижения в области гравитационного анализа астрономы обнаружили загадочное, плотное скопление невидимой материи, встроенное в галактику, свет от которой шёл до Земли 7,3 миллиарда лет. Пока остаётся открытым вопрос о том, чем именно является этот объект, но он невероятно мал для того расстояния, на котором его удалось зафиксировать — его масса составляет всего около миллиона масс Солнца. Это самый маленький объект, обнаруженный по гравитационным эффектам на столь большом космическом расстоянии, и он легче предыдущих рекордов примерно в 100 раз.
Как поясняет команда астрофизиков под руководством Девона Пауэлла из Института астрофизики Общества Макса Планка в Германии, данная работа демонстрирует практическую возможность использования гравитационного линзирования для исследования объектов массой в миллионы солнечных масс далеко за пределами нашей локальной Вселенной. Основываясь на наблюдениях за Вселенной, учёные знают, что существует материя, которая не испускает свет и взаимодействует с остальной Вселенной только посредством гравитации. Эту материю называют тёмной, и у учёных есть несколько гипотез о её природе.
Ключом к открытию стало явление гравитационного линзирования. Согласно теории Эйнштейна, массивные объекты искривляют пространство-время вокруг себя. Если между Землёй и далёкой галактикой находится другая галактика, её гравитация действует как линза, искажая и усиливая свет более далёкого объекта. Астрономы могут использовать это искажённое излучение для картирования распределения материи в галактике-линзе. Именно этот метод применили Пауэлл и его коллеги, используя сеть телескопов для изучения известной системы гравитационных линз JVAS B1938+666.
Эта система состоит из галактики переднего плана, свет от которой идёт 7,3 миллиарда лет, и более далёкой галактики, чей свет был усилен и разделён на четыре изображения. В одном из этих изображений, представляющем собой яркую размытую дугу, исследователи обнаружили характерное сужение. Анализ показал, что это сужение не могло быть создано только гравитацией основной галактики-линзы. Его причиной должна быть компактная масса, не испускающая никакого излучения — ни в оптическом, ни в радио-, ни в инфракрасном диапазонах. Статистическая достоверность этого открытия чрезвычайно высока.
По словам астронома Джона Маккиана из Университета Гронингена в Нидерландах, только небольшое скопление массы между нами и далёкой радиогалактикой могло вызвать такой эффект. Основными кандидатами на роль этого загадочного объекта являются сгусток тёмной материи или карликовая галактика, которая слишком тусклая, чтобы её можно было обнаружить напрямую. Оба варианта на данный момент равновероятны, и для определения истинной природы объекта необходимы дальнейшие исследования. Как отметил Девон Пауэлл, обнаружение одного такого объекта согласуется с теорией холодной тёмной материи, и теперь задача состоит в том, чтобы найти больше подобных объектов и проверить, будет ли их количество соответствовать предсказаниям моделей.
Результаты исследования подробно изложены в статьях, опубликованных в журналах и .