Загадочное «Облако-9» может быть останками темной материи несостоявшейся галактики
Астрономы обнаружили в глубоком космосе уникальный объект, который может являться редчайшим реликтом ранней Вселенной — «несостоявшейся» или «замороженной» галактикой, состоящей преимущественно из тёмной материи. Объект, получивший название Облако-9, находится на расстоянии около 14,3 миллиона световых лет от Земли вблизи спиральной галактики Мессье 94 и, судя по всему, полностью лишён звёзд.
Вместо этого он представляет собой облако нейтрального водорода, удерживаемое массивным ореолом невидимой тёмной материи. «Это облако — окно в тёмную Вселенную, — заявил астроном Эндрю Фокс из Научного института космического телескопа. — Облако-9 даёт нам редкую возможность увидеть облако, в котором доминирует тёмная материя». Теория формирования галактик предполагает, что сначала возникают сгустки тёмной материи, которые своей гравитацией притягивают обычное вещество, такое как газ. Если газ становится достаточно плотным, в нём зажигаются звёзды. Однако Облако-9, судя по всему, остановился в развитии на самой ранней стадии.
Объект был первоначально обнаружен при помощи китайского радиотелескопа FAST в ходе обзора неба на нейтральный водород. Последующие наблюдения на радиотелескопах Green Bank и Very Large Array, а также глубокие оптические снимки космического телескопа «Хаббл» подтвердили его уникальную природу. Облако-9 представляет собой сферическое, не вращающееся скопление газа диаметром около 4900 световых лет и массой около миллиона солнечных масс. Чтобы удерживать это облако, необходима тёмная материя массой примерно 5 миллиардов солнц. При этом «Хаббл» не обнаружил внутри объекта никаких звёзд. Если они там и есть, их общая масса не превышает нескольких тысяч солнечных.
Это делает Облако-9 самым надёжным кандидатом в так называемые «облака нейтрального водорода, ограниченные реионизацией» (RELHIC) — первичные строительные блоки галактик, которые так и не перешагнули порог звёздообразования. «Это история о несостоявшейся галактике, — пояснил астроном Алехандро Бенитес-Льямбай из Миланского университета Бикокка. — В науке мы часто учимся больше на неудачах, чем на успехах. В данном случае отсутствие звёзд как раз и доказывает теорию. Это говорит о том, что мы нашли в местной Вселенной протогалактический зародыш — первичный кирпичик галактики, который так и не сформировался».
Ранее подобные объекты лишь предсказывались в симуляциях, но их было крайне сложно идентифицировать на практике. Облако-9, в отличие от других кандидатов, соответствует всем критериям: у него нет звёзд, он не вращается, а его расстояние известно благодаря соседству с галактикой M94. Исследователи считают, что Облако-9 находится на грани между провалившимся и успешным формированием галактики и является уникальным источником для понимания того, как устроена тёмная материя и как эволюционирует Вселенная.
Результаты исследования в журнале The Astrophysical Journal Letters.