Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойКосмосПризрак в космосе: почти невидимая галактика бросает вызов модели темной материи

Призрак в космосе: почти невидимая галактика бросает вызов модели темной материи

- Advertisement -

Открытие Нубе, слабой и протяженной карликовой галактики, бросает вызов существующим астрофизическим моделям. Его уникальные характеристики могут дать новое понимание Вселенной и природы темной материи. (Концепция художника.) Фото: SciTechDaily.com

Группа астрофизиков под руководством Мирейи Монтес, исследователя Канарского института астрофизики (IAC), обнаружила самую большую и наиболее рассеянную галактику, зарегистрированную до сих пор. Исследование опубликовано в журнале Астрономия и астрофизикаи использовал данные, полученные с помощью Gran Telescopio Canarias (GTC) и радиотелескопа Green Bank (GBT).

Нубе — почти невидимая карликовая галактика, открытая международной исследовательской группой под руководством Канарского института астрофизики (IAC) в сотрудничестве с Университетом Ла-Лагуна (ULL) и другими учреждениями.

Название было предложено 5-летней дочерью одного из исследователей группы и связано с рассеянным внешним видом объекта. Его поверхностная яркость настолько слаба, что во время различных предыдущих обзоров этой части неба она оставалась незамеченной, как если бы это было какое-то привидение. Это потому, что ее звезды настолько разбросаны в таком большом объеме, что «Нубе» (по-испански «Облако») было почти невозможно обнаружить.

Эта недавно открытая галактика обладает набором специфических свойств, отличающих ее от ранее известных объектов. По оценкам исследовательской группы, Нубе — карликовая галактика, в десять раз тусклее, чем другие галактики этого типа, но также в десять раз более протяженная, чем другие объекты с сопоставимым количеством звезд. Чтобы показать, что это значит для любого, кто хоть немного разбирается в астрономии, отметим, что эта галактика составляет одну треть размера Млечный Путьно имеет массу, подобную массе Малого Магелланова Облака.

Изображение галактики Нубе через разные телескопы. Кредит: SDSS/GTC/IAC

«С нашими нынешними знаниями мы не понимаем, как может существовать галактика с такими экстремальными характеристиками», — объясняет Мирейя Монтес, первый автор статьи, исследователь IAC и ULL.

В течение нескольких лет Игнасио Трухильо, второй автор статьи, проводил анализ на основе изображений SDSS (Слоановский цифровой обзор неба), конкретная полоса неба, в рамках проекта Legado del IAC Stripe 82. В одной из редакций данных они заметили слабое пятно, которое выглядело достаточно интересным для запуска исследовательского проекта.

Следующим шагом было использование сверхглубоких многоцветных изображений с телескопа Gran Telescopio Canarias (GTC), чтобы подтвердить, что этот участок в съемке не является какой-то ошибкой, а представляет собой чрезвычайно рассеянный объект. Из-за его слабости трудно определить точное расстояние до Нубе. Используя наблюдения, полученные с помощью телескопа Грин-Бэнк (GBT) в США, авторы оценили расстояние до Нубе в 300 миллионов световых лет, хотя предстоящие наблюдения с помощью радиотелескопа Very Large Array (VLA) и оптического телескопа Уильяма Гершеля (WHT) в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос в Ла-Пальме должен помочь им показать, правильно ли это расстояние. «Если галактика окажется ближе, она все равно останется очень странным объектом и создаст серьезные проблемы для астрофизики», — комментирует Игнасио Трухильо.

Еще один вызов нынешней модели темной материи?

Общее правило состоит в том, что галактики имеют гораздо большую плотность звезд во внутренних областях и что эта плотность быстро падает с увеличением расстояния от центра. Однако Монтес говорит, что в Нубе «плотность звезд очень мало меняется по всему объекту, поэтому она такая слабая, и мы не смогли ее хорошо наблюдать, пока не получили сверхглубокие изображения с GTC. »

Галактика Нубе. Фигура представляет собой композицию цветного изображения и черно-белого изображения для выделения фона. Фото: GTC/Мирейя Монтес

Нубе озадачил астрономов. На первый взглядКоманда объясняет, что нет никакого взаимодействия или других признаков его странных свойств. Космологическое моделирование неспособно воспроизвести его «экстремальные» характеристики даже на основе различных сценариев. «Мы остались без жизнеспособного объяснения в рамках принятой в настоящее время космологической модели холодной темной материи», — объясняет Монтес.

Модель холодной темной материи может воспроизводить крупномасштабные структуры во Вселенной, но существуют сценарии мелкого масштаба, такие как случай Нубе, для которых она не может дать хорошего ответа. Мы показали, что различные теоретические модели не могут привести к такому результату, что делает его одним из самых крайних случаев, известных до сих пор. «Вполне возможно, что с помощью этой галактики и подобных ей, которые мы можем найти, мы сможем найти дополнительные подсказки, которые откроют новое окно в понимании Вселенной», — комментирует Монтес.

«Одна из привлекательных возможностей заключается в том, что необычные свойства Нубе показывают нам, что частицы, составляющие темную материю, имеют чрезвычайно малую массу», — говорит Игнасио Трухильо. Если бы это было так, необычные свойства этой галактики были бы демонстрацией свойств квантовой физики, но в галактическом масштабе. «Если эта гипотеза подтвердится, это будет одно из самых красивых проявлений природы, объединяющее мир самых маленьких с миром самых больших», — заключает он.

Ссылка: «Почти темная галактика с массой Малого Магелланова Облака» Мирейи Монтес, Игнасио Трухильо, Анантана Карунакарана, Рауля Инфанте-Сайнса, Кристины Спеккенс, Джулии Голини, Майкла Бисли, Марии Себриан, Нушкии Чамбы, Мауро Д’Онофрио. , Ли Кельвин и Хавьер Роман, 9 января 2024 г., Астрономия и астрофизика.
DOI: 10.1051/0004-6361/202347667.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме