Мистериозна тъмна галактика не излъчва видима светлина
Галактиките са с разнообразни форми и размери, само че главните им съставки наподобяват много устойчиви. Обикновено в центъра има огромна черна дупка, куп звезди и газ, както и великодушна порция тъмна материя, която оказва помощ да се слепи всичко.
Докато тъмната материя е… ами, тъмна, звездите, газът и въртящото се ядро от нагрята материя се открояват със сияйната хубост на нощен град.
Една новооткрита вселена джудже, ситуирана единствено на 94 милиона светлинни години от нас, обаче опровергава упованията. Тя се назовава FAST J0139+4328 и не излъчва никаква оптична светлина. Всъщност тя не излъчва съвсем никаква светлина.
FAST J0139+4328, наподобява, е по този начин наречената тъмна вселена. С изключение на дребна част от звездите, галактиката евентуално е формирана съвсем напълно от тъмна материя. Статията, описваща откритието, е призната за издание в The Astrophysical Journal Letters и е налична на arXiv.
" Тези открития дават наблюдателни доказателства, че FAST J0139+4328 е изолирана тъмна вселена джудже ", написа екип от астрономи, управителен от Джин-Лонг Сю от Китайската академия на науките в Пекин. " За първи път в близката Вселена се открива изолирана тъмна вселена. "
Понастоящем тъмната материя е водещото пояснение за странното противоречие сред количеството естествена или барионна материя, следена в разнообразни елементи на Вселената, и силата на гравитацията, нужна за нейното задържане. Казано по-просто, няма задоволително барионна материя, която да дава отговор на цялата гравитация. Галактиките се въртят толкоз бързо, че би трябвало да се разлетят на части, без нещо друго да свързва всичко дружно.
Каквото и да е отговорно за тази спомагателна гравитация, то остава неуловимо. Изглежда, че не си взаимодейства с естествената материя по никакъв различен метод, с изключение на посредством гравитацията; нито пък излъчва някаква форма на радиация, която можем да открием сега. Просто не можем да забележим източника на тази спомагателна маса. И въпреки всичко приемането, че някакъв тип непозната материя евентуално съществува, доста способства за разрешаването на проблемите, които следим.
Въпреки това теорията за тъмната материя също не е съвършена. Един от проблемите е несъответствието сред симулациите на разпределението на тъмната материя във Вселената и броя на галактиките джуджета, които виждаме там, в орбита към по-големи галактики. Галактиките джуджета са доста по-малко, в сравнение с допускат симулациите. Това е известно като проблем с галактиките джуджета.
Възможно е просто да не сме в положение да открием някои типове галактики джуджета, като да вземем за пример тези с доста малко звезди, състоящи се най-вече от газ и тъмна материя. Откриването на задоволително такива галактики би помогнало за разрешаването на целия проблем с дефицита на галактики джуджета.
Идентифицирани са някои кандидат-тъмни галактики, само че те са доста покрай други структури, което ги прави сложни за разграничение от петна парчета, откъснати от по-силни гравитационни сили.
Една идеална тъмна вселена претендент би се носела сама, изолирана в пространството, където не би могла да бъде сбъркана.
Местоположението на FAST J0139+4328 в (а) оптичен, (б) непосредствен инфрачервен, (в) непосредствен ултравиолетов и (г) междинен инфрачервен диапазон. Жълтите кръгове в а и б съставляват звезди на напред във времето. Източник: Xu et al., arXiv, 2023.
За да открият такава вселена, Сю и сътрудниците му употребяват петстотинметровия кълбовиден радиотелескоп с апертура (FAST) в Китай и в края на краищата попадат на нещо забавно - радиовълните, предавани от облак HI на разстояние 94 милиона светлинни години, съответстватна въртяща се дискова вселена (без да излъчва оптична светлина, както би следвало). Последвалите наблюдения в инфрачервения и ултравиолетовия диапазон разкриват едва разпространяване на звезди.
Всички данни дружно разрешават на откривателите да дефинират свойствата на галактиката, която те назовават FAST J0139+4328.
Според изчисленията на екипа горната граница на галактиката е 690 000 звезди с маса на Слънцето - и тя съдържа безпристрастен атомно-водороден (HI) газ с маса 83 милиона слънчеви маси. Общата барионна маса на галактиката възлиза на към 110 милиона слънчеви маси.
Това обаче е единствено една капка от общата маса на галактиката. Екипът съумява да пресметна скоростта на въртене на FAST J0139+4328 и въз основа на това – и общата ѝ маса, която възлиза на 5,1 милиарда слънчеви маси. Това значи, че галактиката е формирана от към 98% тъмна материя.
Очаква се и други учени да се опитат да потвърдят природата на обекта. В подобен случай може да се окаже, че той е нещо друго, както се случи с галактиката, наречена Dragonfly 44. През 2016 година беше открито, че тя се състои от 99,99 % тъмна материя. Четири години по-късно обаче астрономите откриха, че Dragonfly 44 не е толкоз необикновена.
Но в случай че бъде доказана като тъмна вселена, FAST J0139+4328 ще има да ни опише някои доста забавни неща за Вселената към нас.
" За първи път в близката Вселена е открита богата на газ изолирана тъмна вселена ", пишат откривателите.
" Освен това се допуска, че галактиката се образува от газ, който се охлажда и се трансформира в звезди в центъра на ореола. FAST J0139+4328 има въртящ се диск от газ и е доминирана от тъмна материя, само че е без звезди, което допуска, че тази тъмна вселена може да е в най-ранния стадий на образуване на галактиката. "
Изследването е признато в The Astrophysical Journal Letters и е налично в arXiv.
Източник: Science Alert
