Астрономы с помощью радиотелескопа FAST обнаружили странное облако нейтрального водорода, расположенное неподалеку от Млечного Пути. Этот объект может представлять собой один из первых достоверных кандидатов в темные галактики — гипотетических образований, практически не содержащих звезд, но включающих в себя газ и темную материю.
Современная космологическая модель ΛCDM предполагает, что на начальных стадиях развития Вселенной сформировалось значительно большее количество гало темной материи, чем существует видимых галактик. Однако, некоторые из этих гало могли не пройти стадию активного звездообразования из-за недостаточного количества газа, взрывов сверхновых или воздействия ультрафиолетового излучения, которое препятствует охлаждению. В связи с этим, гипотетические темные галактики не могут быть обнаружены при наблюдениях в оптическом диапазоне.
В радиодиапазоне астрономам все же удалось зафиксировать облака нейтрального водорода (HI), которые не связаны с видимым звездным свечением — это потенциальные темные галактики. Однако объект VIRGOHI21, являющийся одним из первых выявленных кандидатов в темные галактики, наблюдался в скоплении Девы, — вызывает дискуссии, так как некоторые астрономы полагают, что это является следствием гравитационного воздействия между обычными галактиками.
Группа астрономов и астрофизиков из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук заявила об обнаружении высокоскоростного облака водорода AC-I — крупной структуры, скорость движения которой не соответствует стандартному вращению Млечного Пути. С помощью радиотелескопа FAST ученые исследовали компактный «газовый сгусток», получивший название AC G185.0-11.5.
Более глубокий анализ выявил признаки, свойственные вращающимся газовым дискам, что является значимым показателем для выявления невидимой массы галактики, такой как темная материя. К этим признакам относятся плавный переход скоростей и наличие характерной S-образной структуры. Для наглядности: вращение диска позволяет астрономам оценивать распределение массы, даже если сама материя не излучает видимый свет.
По оценкам, расстояние от Млечного Пути до объекта AC G185.0-11.5 составляет приблизительно 906 тысяч световых лет. Таким образом, этот объект находится за границами гало нашей Галактики, однако он является частью Местной группы. Масса нейтрального водорода в этой предполагаемой темной галактике варьируется от 30 до 470 миллионов солнечных масс, а общая масса объекта — около 3,2 миллиарда солнечных масс, что свидетельствует о значительном содержании в нем темной материи.
Объект AC G185.0-11.5, вероятно, не содержит звёзд: оптические наблюдения (согласно данным обзора Pan-STARRS) и поиск молекулярного газа по линиям CO не принесли результатов, а плотность водорода оказалась незначительно ниже необходимого уровня для начала звездообразования. В связи с этим, данный объект был признан достоверным кандидатом в темные галактики.
По мнению авторов научной работы, рассматриваемый объект, опубликованной в журнале Science Advances, предложенный метод может оказаться полезным для объяснения так называемой проблемы «недостающих спутников», которая заключается в расхождении между количеством прогнозируемых карликовых галактик и их реальным числом, зафиксированным наблюдениями. Для окончательного подтверждения или опровержения сделанных астрономами выводов необходимы дополнительные исследования с использованием других наземных телескопов.