Астрономы раскрыли тайну карликовых галактик

Астрономы Калифорнийского университета в Риверсайде раскрыли, почему некоторые карликовые галактики полностью лишаются темной материи, хотя раньше невидимое вещество в них преобладало. Существование таких объектов способно опровергнуть широко принятую космологическую модель, называемую Lambda Cold Dark Matter (LCDM), согласно которой все галактики должны быть окружены гало темной материи.

Статья исследователей с решением загадки опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, кратко о научной работе сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Ученые проанализировали шаровые скопления в галактиках с диапазоном звездных масс от ста миллионов до ста миллиардов масс Солнца, сгенерированных в космологической симуляции Illustris. По динамике таких скоплений можно определить массу темной материи в карликовых галактиках, где отсутствуют другие индикаторы вроде более мелких галактик-спутников. Смоделированные галактики с интересующими астрономов свойствами находились в аналогах галактического скопления Девы.

Исследователи обнаружили аналоги карликовых галактик без темной материи, которые содержат примерно миллиард звезд (для сравнения в Млечном Пути насчитывается 200-400 миллиардов звезд). В начале эти галактики имели темную материю, однако в процессе длительной эволюции они потеряли 90 процентов невидимого вещества за счет приливных сил со стороны скопления. Это объясняет происхождение ультрадиффузных галактик, таких как DF2 и DF4, которые имеют чрезвычайно мало темной материи.

Несмотря на то что природа темной материи до сих пор остается неизвестной, ученые не сомневаются в ее существовании, поскольку наблюдают ее прямое воздействие на динамику космических объектов. Невидимое вещество, составляющее важную часть представлений о Вселенной, почти не взаимодействует с фотонами, и это решает проблему скрытой массы, согласно которой есть противоречие между расчетными и видимыми массами объектов.