В ходе исследования распределения древних и плотных звездных систем в скоплении Персея, астрономы обнаружили необычную галактику, состоящую почти исключительно из темной материи.
Скопление галактик в созвездии Персея (Abell 426), являющееся одним из самых крупных образований во Вселенной, отступает от Земли со скоростью около 5366 километров в секунду. Благодаря своей высокой светимости в рентгеновском диапазоне, оно является одним из наиболее заметных скоплений, скопление Персея содержит тысячи галактик, погруженных в огромное облако очень разреженного газа с температурой от 50 до 100 миллионов градусов Цельсия.
Именно там международная группа астрономов выявила нового кандидата в темные галактики — гипотетические образования, характеризующиеся практически полным отсутствием звезд, но преобладанием темной материи, и возможным наличием небольшого количества газа. Из-за крайне низкой светимости подобных галактик их обнаружение в оптическом диапазоне представляет собой сложную задачу. Ранее одного из кандидатов нашли у границ Млечного Пути с помощью радиотелескопа FAST (по сигналу нейтрального водорода).
В ситуации с кандидатской темной галактикой CDG-2 все обстояло иначе: обнаружение галактики стало возможным благодаря совершенно новому подходу. Вместо поиска слабого звездного свечения, ученые под руководством Дайи Ли из Университета Торонто (Канада) проанализировали распределение шаровых скоплений в скоплении Персея, используя изображение, полученное орбитальным телескопом «Хаббл» в рамках программы GO-16611.
Если в определенной области отсутствует галактика, видимая в оптическом диапазоне, но находится скопление шаровых звездных скоплений, то эти скопления, скорее всего, удерживаются гравитацией массивного объекта, такого как темная галактика. Дополнительные наблюдения, проведенные космическим телескопом «Евклид», позволили подтвердить структуру этого объекта».
Используя алгоритм, предназначенный для поиска локальных шаровых скоплений, не связанных с галактиками, астрономы выявили слабое, но стабильное рассеянное излучение, которое указывает на существование крайне тусклой галактики. В результате исследования было установлено, что галактика CDG-2 на 99,99% состоит из темной материи. Учитывая, что почти треть видимого света в галактике приходится всего на четыре шаровых скопления, ее можно считать одним из самых темных объектов, известных в современной науке.
Исследование, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal Letters, обнаруженные данные подтверждают предыдущие гипотезы о наличии во Вселенной галактики, состоящие почти исключительно из темной материи. Формирование звезд в этих галактиках, вероятно, происходило посредством образования шаровых скоплений, а не за счет значительного количества рассеянных звезд. В дальнейшем, с использованием CDG-2, ученые смогут уточнить модели возникновения звезд и галактик, а также углубить знания о природе темной материи.
Ученые, представляющие научную работу, подчеркнули, что полученные ими данные могут послужить началом исследований невидимых структур космоса и указывают на возможности, которые открывает разработанный ими метод для обнаружения других галактик, невидимых при стандартных наблюдениях.