В галактике AGC 114905 нет следов темной материи
Группа исследователей из Нидерландов использовала радиотелескоп Очень Большая Антенная Решётка для получения подробных измерений галактики AGC 114905 за 40 часов непрерывных наблюдений. Оказывается, что компонент темной материи практически отсутствует — удивительный результат, имеющий мало прецедентов.
С помощью телескопов последнего поколения мы пытаемся охарактеризовать и смоделировать темную материю. Мы уверены, что космологические модели нашей Вселенной предполагают, что в космосе должен существовать компонент, отличный от обычной материи. Однако последние открытия не перестают удивлять научное сообщество.
Одним из примеров является исследование, опубликованное в этом месяце в ежемесячнике Королевского астрономического общества группой астрономов под руководством исследователей из Нидерландов. Команда провела серию измерений с помощью радиотелескопа Очень Большая Антенная Решётка в Нью-Мексико на галактике AGC 114905. Несмотря на многочасовой сбор данных, темной материи в ней практически нет.
AGC 114905 находится на расстоянии около 250 миллионов световых лет от Земли и по размеру примерно соответствует Млечному Пути. Она классифицируется как карликовая галактика, потому что обладает очень низкой светимостью: в ней содержится в тысячу раз меньше звезд, чем в нашей галактике! Идея, заложенная в моделях и теориях, выдвинутых на сегодняшний день, заключается в том, что галактики, особенно карликовые, могут существовать только в том случае, если их удерживает вместе темная материя. Считается, что темная материя вместе с водородным газом образует в космосе паутину, которая удерживает в своей паутине галактики и скопления галактик.
Данные, собранные исследователями, касаются вращения газа в AGC 114905. Они были получены в течение 40 часов непрерывно с июля по октябрь 2020 года с помощью телескопа Очень Большая Антенная Решётка (VLA). С помощью этого набора данных команда Мансеры продемонстрировала, что движение газа в этой галактике можно объяснить только обычной материей. Темная материя не нужна, то есть ее вклад в AGC 114905 несущественен! Мансера утверждает:
Это, конечно, то, что мы думали. И надеялись на это, потому что это подтверждает наши предыдущие измерения. Но теперь остается проблема: теория предсказывает, что в AGC 114905 должна быть темная материя. А наши наблюдения говорят, что это не так. На самом деле, разница между теорией и наблюдениями только увеличивается.
Как может отсутствовать темная материя?
Существует две основные гипотезы, пока недоказанные и не очень убедительные, с помощью которых ученые пытались объяснить отсутствие темной материи:
- AGC 114905 могла быть лишена темной материи из-за близости других галактик. Однако в окрестностях их немного. Более того, найти модели, которые могли бы объяснить эту гипотезу, по-прежнему будет очень сложно.
- Результаты могут зависеть от угла, под которым мы наблюдаем за галактикой. Впрочем, отклонение между углом, оцененным исследователями, и реальным углом должно было бы быть очень большим, настолько большим, чтобы темная материя могла найти место.
Что, если это не единственный случай?
После особенно удивительных результатов исследования AGN 114905 исследователи решили изучить еще одну очень похожую карликовую галактику. Если и она окажется почти свободной от темной материи, то типология галактик, бедных темной материей, приобретет еще большее значение.
Однако уже известно, что исследование Мансера и коллег не является единичным случаем. Питер ван Доккум из Йельского университета ранее обнаружил галактику с очень малым количеством темной материи. Однако методы, использованные в исследовании Мансера, более убедительны и надежны. Так что нам остается только ждать следующих результатов.
С полным текстом исследования можно ознакомиться .