Внутри Млечного Пути пространство усеяно разными галактиками-спутниками, в том числе Большим и Малым Магеллановыми облаками, видимыми невооружённым глазом из южного полушария. Астрономы недавно обнаружили новую галактику-спутник — самую маленькую и темную из когда-либо обнаруженных. Открытие привело к гипотезе о том, что это одна из самых сильно пропитанных темной материей галактик из когда-либо наблюдавшихся.
Темный спутник: UMa3/U1
Расположенная в созвездии Большой Медведицы, примерно в 30 тысячах световых лет от Солнца, галактика UMa3/U1 — очень небольшая по яркости и размеру. Низкая светимость, малые размеры и малое количество звезд (всего около шестидесяти) делали её незаметной долгое время, несмотря на относительную близость к Земле. В обычных галактиках, даже самых маленьких, насчитывается от сотен миллионов до миллиардов звёзд, тогда как в UMa3/U1 их меньше, чем в некоторых звездных скоплениях нашей собственной галактики.
Традиционные галактики имеют диаметр от тысяч до сотен тысяч световых лет. По сравнению с ними размеры UMa3/U1, составляющие всего десять световых лет в поперечнике, более типичны для открытых скоплений — групп звезд, слабее связанных гравитацией, чем те, что образуют галактику.
В связи с этим, хотя UMa3/U1 классифицируется как галактика из-за структуры и формирования, ее характеристики выделяют ее среди известных галактик.
Открытие UMa3/U1 стало результатом наблюдений, проведенных Канадско-Франко-Гавайским телескопом (CFHT) и телескопом Pan-STARRS на Гавайях. После этого спектрограф Deep Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) в обсерватории Кек позволил провести более детальное исследование. Наблюдения подтвердили гравитационную связь звезд в UMa3/U1, исключив возможность случайного их объединения.
Галакси с большим содержанием темной материи
Вследствие незначительного числа звёзд UMa3/U1 притягивает внимание астрономов необычным составом. Обладая массой, сравнимой с массой Солнца лишь в шестнадцать раз, эта галактика существенно ниже обычных галактических стандартов. Но малая масса звёзд может быть компенсирована предполагаемым присутствием темной материи.
Космологическая теория Lambda Cold Dark Matter (CDM) предполагает, что карликовые галактики, подобные UMa3/U1, имеют огромные ореолы темной материи. Это помогает им сохранять форму при малой звездной массе. Темная материя не взаимодействует со светом, поэтому ее нельзя наблюдать непосредственно. Ее присутствие можно обнаружить по гравитационному влиянию на звезды и другие космические объекты.
Для выживания UMa3/U1 как отдельного объекта необходима темная материя. Ее звездная масса не велика, но наблюдения показывают согласованное движение звезд в галактике. Такое сцепление трудно объяснить без влияния темной материи, которая удерживает звезды в пределах галактики, противодействуя приливным силам Млечного Пути.
Несмотря на малую звездную массу, галактика UMa3/U1 служит естественной лабораторией для изучения взаимодействия обычной и темной материи, помогая нам лучше понять структуру Вселенной.
Каковы перспективы этой галактики?
Несмотря на многочисленные вопросы, поднятые UMa3/U1, очевидно: открытие открывает новые пути для исследований и размышлений астрономов всего мира. Будущие наблюдения, в частности с помощью телескопа Кек, могут дать дополнительные сведения о настоящей природе этой загадочной галактики.
Остаток умирающей звездной системы или жемчужина нового типа галактик? UMa3/U1 не перестаёт удивлять астрономов.
Подробности исследования опубликованы в журнале .