Огромное открытие, которое было несовместимо с нашими нынешними теориями темной материи и образования галактик, возможно, только что было решено.
После нового анализа астрономы определили, что NGC1052-DF2 — найденный в прошлом году абсолютно без темной материи — намного ближе к нам, чем предполагалось в предыдущих расчетах. Что означает, что в нем, скорее всего, есть темная материя.
Темная материя — это надвигающийся большой вопросительный знак над Вселенной. Мы не знаем, что это такое, и мы не можем обнаружить это напрямую, но мы знаем, что что-то там создает тот же эффект, что и масса во Вселенной.
Например, объекты в галактиках движутся быстрее, чем должны, исходя из массы, которую мы можем непосредственно обнаружить; какая-то необнаружимая сила — какая-то темная материя, если хотите, — генерирует больше гравитации, чем мы можем объяснить нормальной материей.
Этот материал имеет основополагающее значение для нашего понимания Вселенной. Мы полагаем, что это помогло звездам и галактикам сформироваться из исконного супа, который существовал сразу после Большого взрыва, и что это помогает удержать материал в галактиках от полета в космос.
И наша модель формирования галактики зависит от этого.
«В течение десятилетий мы думали, что галактики начинают свою жизнь как капли темной материи», — сказал в прошлом году астроном Питер ван Доккум из Йельского университета.
«После этого все остальное происходит: газ падает в гало темной материи, газ превращается в звезды, они медленно накапливаются, и в результате вы получаете галактики, подобные Млечному пути». NGC1052-DF2 бросает вызов стандартным представлениям о том, как мы думаем, что галактики образуются.
Темная материя, таким образом, кажется довольно важным компонентом, и, действительно, до открытия NGC1052-DF2 каждая галактика, по-видимому, имела хотя бы немного. На самом деле, большинство из них имеет больше темной материи, чем нормальной материи.
Поэтому международная команда исследователей во главе с Институтом астрофизики Канарских островов (МАК) решила присмотреться. И они обнаружили, что все аномальные измерения в предыдущем исследовании, которые указывали на отсутствие темной материи, зависели от расстояния до галактики — 64 миллионов световых лет.
Это дало им что-то для работы. Используя пять отдельных методов, включая фотометрию с космического телескопа Хаббла и обсерватории Близнецов, они пересчитали расстояние до NGC1052-DF2.
Каждый метод показал один и тот же результат — NGC1052-DF2 намного ближе, чем на 64 миллиона световых лет. Согласно многочисленным расчетам команды, более точное расстояние составило бы около 42 миллионов световых лет.
Исходя из этого нового расстояния, масса галактики составляет примерно половину от того, что считалось ранее — а масса звезд — лишь около четверти от того, что предполагал предыдущий анализ.
Таким образом, не только сама галактика имеет меньшую массу, но и доля нормальной материи в этой массе меньше. Это подразумевает, что остальное должно состоять из — как вы уже догадались — темной материи.
Помимо расчетов, ранее предполагалось отсутствие темной материи на основании медленного движения звездных скоплений в галактике. С меньшей массой в галактике эта скорость движения на самом деле вполне нормальная.
«С этим пересмотренным расстоянием, — писали исследователи в своей статье, — галактика выглядит довольно обычной галактикой с низкой поверхностной яркостью, в которой достаточно места для темной материи».
Теперь, это не конец сказки. Мы еще не выяснили, влияет ли аналогичная проблема чисел на NGC1052-DF4, галактику, рассчитанную так, чтобы быть близко к DF2 на расстоянии около 63 миллионов световых лет, что, как обнаружила команда ван Доккума, также не имеет темной материи.
Исследователи, стоящие за этим последним открытием, уже работают над ним, и, похоже, результат довольно похожий. Как сообщила ScienceAlert по электронной почте физик Мирейя Монтес из университета Нового Южного Уэльса, Австралия, «их результаты также говорят нам о том, что NGC1052-DF4 ближе к нам, чем то, что сделала команда [ван Доккум]».
Наблюдайте это место: в конце концов, наука на работе — прекрасная вещь.
Исследование было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях .