Решена загадка странной галактики, состоящей на 99,9% из темной материи

Астрономы измерили количество темной материи вокруг галактик и обнаружили, что она в 10–300 раз превышает количество видимой материи. Но несколько лет назад открытие очень рассеянного объекта Dragonfly 44 изменило эту точку зрения. Было обнаружено, что в этой галактике темной материи в 10 000 раз больше, чем звезд. Обратившись к этому открытию, астрономы попытались выяснить, действительно ли этот объект аномален или что-то пошло не так при анализе наблюдений. Теперь появился ответ.

Международная группа обнаружила, что общее количество шаровых скоплений вокруг Dragonfly 44 и, следовательно, содержание темной материи намного меньше, чем предполагалось ранее, что показывает, что эта галактика не является ни уникальной, ни аномальной.

Галактика Dragonfly 44 была обнаружена в результате глубокого обзора скопления Кома, состоящего из нескольких тысяч галактик. С самого начала исследователи считали галактику удивительной, потому что количество темной материи, которые они вывели, было почти таким же, как в Млечном Пути, что эквивалентно миллиарду солнечных масс.

Но вместо того, чтобы содержать около ста миллиардов звезд, как Млечный Путь, DF44 содержит только сто миллионов звезд, в тысячу раз меньше. Это означает, что количество темной материи было в десять тысяч раз больше, чем у ее звезд. Если бы это было правдой, это был бы уникальный объект с почти в 100 раз большим количеством темной материи, чем можно было бы ожидать из числа его звезд.

Тем не менее, путем исчерпывающего анализа системы шаровых скоплений вокруг Dragonfly 44 исследователи обнаружили, что общее количество шаровых скоплений составляет всего 20, а общее количество темной материи примерно в 300 раз больше, чем светящейся материи, то есть не выходит за рамки нормального значения для этого типа галактик.

«Тот факт, что в нашей работе мы обнаружили только 20 шаровых скоплений по сравнению с 80 ранее заявленными, резко снижает количество темной материи, которую предположительно содержит галактика», - объясняет Игнасио Трухильо, соавтор статья. «Более того, с учетом количества найденных нами шаровых скоплений количество темной материи в Dragonfly 44 соответствует тому, что ожидается для этого типа галактик. Отношение видимой материи к темной материи больше не 1 из 10 000, а 1 к 300».

«Все эти годы Dragonfly 44 была аномалией, которую нельзя объяснить с помощью существующих моделей формирования галактик. Теперь известно, что предыдущие результаты были ошибочными и что DF44 не является чем-то необычным. Пора двигаться дальше», - отмечает Теймур Сайфоллахи, научный сотрудник Института Каптейна и первый автор статьи.

«Наша работа показывает, что эта галактика не так уж необычна. Таким образом, модели формирования галактик могут объяснить ее без необходимости модификации», - говорит Майкл А. Бизли, другой исследователь МАК, специалист по шаровым скоплениям и соавтор статьи.

Общее количество шаровых скоплений связано с полной массой галактики. Таким образом, если измерить количество шаровых скоплений, можно определить количество темной материи, особенно если количество видимой материи составляет лишь небольшую часть от общего количества.

«Но у нас нет физического объяснения этой связи между общим числом шаровых скоплений и общей массой галактики. Это чисто наблюдательные знания. Возможно, это связано с количеством исходного газа, из которых сформировались звезды и сами шаровые скопления. Чем больше темной материи в галактике, тем больше в ней газа», - предполагает Йохан Х. Кнапен, исследователь МАК и соавтор статьи.