Астрономы нашли еще одну галактику без темной материи
Астрономы обнаружили еще одну галактику, скорость вращения которой объясняется наличием одного только барионного вещества. Измеренные скорости согласуются с наличием небольшого количества темной материи, но оно не укладывается ни в одну космологическую модель формирования галактик. Препринт статьи выложен на arXiv.org, работа принята к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Предположение о существовании темной материи во Вселенной было сделано в 1930-е годы американским астрофизиком Фрицем Цвикки для объяснения расхождения между измеренной им скоростью движения галактик в скоплении Волосы Вероники и той скоростью, которую можно было ожидать исходя из наблюдаемой в телескоп суммарной массы вещества в скоплении. Присутствие в нем достаточного количества неизвестной ранее материи, которая и была названа темной материей, могло объяснить слишком высокую измеренную скорость галактик. Эта гипотеза была подтверждена в 1970-е годы наблюдениями астронома Веры Рубин, которая измерила скорости вращения звезд, находящихся на периферии галактики Андромеды, и обнаружила, что они близки к скоростям звезд вблизи центра, что опять же было несовместимо с наблюдаемой массой вещества в галактике. Как и в случае с наблюдениями Цвикки, проблема решалась наличием большого количества невидимой материи, причем ее масса должна была в десятки раз превышать массу барионного вещества. Существование темной материи подтверждается также особенностями неоднородности космического микроволнового фона и тем, что без этой субстанции галактики и их кластеры не успели бы сформироваться за время жизни Вселенной.
Учитывая важную роль, которую темная материя играет при объяснении динамики галактик и их скоплений, открытие галактик, не содержащих этого типа вещества, стало для ученых неожиданностью. Обнаруженные галактики относятся к типу ультрадиффузных карликовых галактик, с плотностью вещества и светимостью в сотни и тысячи раз меньше, чем у Млечного Пути. Позже, однако, аномальность этих галактик была поставлена под сомнение: оказалось, что до одной из них астрономы неправильно измерили расстояние, что привело к неправильной оценке масс разных типов вещества в ней, а из второй темная материя могла быть вытянута соседней массивной галактикой. Казалось бы, эти корректировки решили проблему существования галактик без темной материи.