Только что обнаруженный «призрачный» спутник нашей Галактики может инициировать модификацию представлений о темной материи

22.11.2018 23:04 (Оновлено 22.11.2018 в 23:14)

Окрестности Млечного Пути, казалось бы хорошо изучены. Однако, данные космического телескопа Gaia (ESA) – высокоточные измерения, выполненные для 1.7 миллиарда звезд – позволили обнаружил огромную «призрачную» галактику, прячущуюся на окраинах Млечного Пути. Необычная галактика находится в южном созвездии Насос (Antlia), ее назвали стандартно Antlia 2 (или Ant 2).

Credit: V. Belokurov and A. Smith

Обнаружить до сих ее не удавалось из-за ее чрезвычайно низкой плотности и расположения – для земного наблюдателя она выглядит фрагментом галактического диска. Заметить ее на этом изображении без подсказки довольно сложно, в то время как БМО (справа внизу) видно отлично.

Галактика Antlia 2 на небе. Credit: Gaia

Antlia 2 относится к карликовым галактикам. Такие галактики возникли в ранней Вселенной раньше крупных. Большинство звезд в них слабенькие красные карлики, бедные тяжелыми элементами (исторически сложилось, что для астрономов тяжелые элементы – это все, что не водород и гелий).

По сравнения с остальными спутниками Галактики размеры Antlia 2 огромны. Эта галактика по размеру совсем немного уступает Большому Магелланову Облаку (БМО), что выводит ее на второе место среди всех спутников Млечного Пути. И при этом Antlia 2 светит в десять тысяч раз слабее, чем БМО. Размеры галактики Antlia 2 очень плохо сочетаются с ее светимостью: она слишком тускла для своего размера, за что ее сразу окрестили призраком.

Звезды галактики Antlia 2 выделены красным. Credit: J. Sanders (Cambridge, UK) et al.

Antlia 2 никогда не приближается к Млечному пути, всегда оставаясь на расстоянии около 130 тысяч световых лет. Исследователи также смогли оценить массу галактики. Как и светимость, ее масса оказалась намного меньше, чем можно было бы ожидать, исходя из ее размера. Можно подумать, что Antlia 2 потеряла часть своей массы, передав ее Млечному Пути. Шлейф этого вещества дугой тянется через все небо Gaia. Но в этом случае ее размеры должны быть существенно меньше: как правило, теряя массу, галактики сжимаются, а не раздуваются.

Ученые выдвинули предположение, что ключ к разгадке появления галактики-"призрака" спрятан в темной материи. По одной из версий, небольшие карликовые галактики, подобные Antlia 2, могут проходить стадию активного звездообразования. При этом вспышки сверхновых и мощные потоки звездного ветра выметают неиспользованный газ на периферию галактики. В результате силы гравитации ослабевают, что обеспечивает «дрейф» темной материи. Вторая версия предполагает, что темная материя не обязательно должна концентрироваться в центрах галактик, как это предсказывают современные модели.