Телескоп Hubble нашёл «несостоявшуюся галактику»: беззвёздное облако тёмной материи

Телескоп Hubble подтвердил существование редкого объекта без звёзд — Cloud-9, компактного облака нейтрального водорода, в котором, по расчётам учёных, доминирует тёмная материя. Находку называют «несостоявшейся галактикой» и важной подсказкой о том, как формировались первые галактики. Об этом рассказали на официальном сайте NASA 5 января.

Команда астрономов, работавшая с космическим телескопом NASA Hubble, объявила об обнаружении нового типа астрономических объектов: это облако газа, в котором нет звёзд, но, по оценкам, много тёмной материи. Объект получил прозвище Cloud-9 и стал первым подтверждённым примером такого «реликта» ранней эпохи формирования галактик.

Руководитель программы, исследователь Алехандро Бенитес-Льямбай из университета Бикокка в Милане, назвал находку «историей о несостоявшейся галактике». Он подчеркнул: в данном случае именно отсутствие звёзд важно, потому что оно поддерживает теорию о существовании первичных «заготовок» галактик, которые так и не начали звездообразование.

Результаты опубликовали в The Astrophysical Journal Letters и представили на 247-й встрече Американского астрономического общества в Финиксе. Участник команды Эндрю Фокс назвал Cloud-9 «окном в тёмную Вселенную»: тёмная материя не излучает свет, поэтому её сложно изучать напрямую, а такие объекты дают редкую возможность увидеть систему, где именно тёмная материя, вероятно, определяет структуру.

Учёные относят Cloud-9 к классу объектов, которые они называют Reionization-Limited H I Cloud (RELHIC). «H I» означает нейтральный водород, а термин RELHIC описывает древнее «родовое» водородное облако — своего рода «ископаемый остаток», который сохранился со времён ранней Вселенной и не сформировал звёзд. Раньше существование таких облаков предполагали теоретически, но оставалась лазейка: объект могли считать очень тусклой карликовой галактикой, звёзды которой просто не удавалось увидеть наземными телескопами. По словам ведущего автора Гагандинапа Ананда, именно наблюдения Hubble с камерой Advanced Camera for Surveys позволили «точно установить, что там ничего нет», то есть звёзд действительно нет.

Cloud-9 впервые заметили около трёх лет назад в радионаблюдениях телескопа FAST в Китае. Позже сигнал подтвердили американские инструменты — Green Bank Telescope и Very Large Array. Но решающим стало уточнение Hubble: только он позволил уверенно заявить, что речь идёт о «беззвёздном» объекте.

Сравнение с другими водородными облаками вокруг Млечного Пути показывает, что Cloud-9 выделяется формой и «поведением»: он меньше, компактнее и почти идеально сферический, тогда как многие известные облака крупнее и более «рваные» и нерегулярные.

Ядро Cloud-9 состоит из нейтрального водорода и имеет диаметр примерно 4900 световых лет. Массу газа оценили по радиоизлучению — около одного миллиона масс Солнца. Дальше исследователи использовали расчёт: если давление газа удерживается гравитацией тёмной материи (что, по их данным, похоже на правду), то масса тёмной материи в этой системе должна составлять около пяти миллиардов солнечных масс.

Объект находится на окраине спиральной галактики Мессье 94 (M94) и, вероятно, физически с ней связан: радиоданные высокого разрешения показывают небольшие искажения газа, которые могут говорить о взаимодействии между облаком и галактикой. Название Cloud-9 дали просто по порядку — это было девятое газовое облако, найденное рядом с M94.

Авторы подчёркивают, что «несостоявшиеся галактики» крайне трудно находить: яркие соседние объекты их «перебивают», а сами облака уязвимы к внешним эффектам — например, к ram-pressure stripping, когда газ «сдувает» при движении через межгалактическую среду. Поэтому подобных объектов может быть мало, но их поиск важен: отсутствие звёзд даёт редкий шанс изучать «чистые» свойства тёмной материи и ранние стадии сборки галактик.

Сергей Сташевский

Читайте также:

• Контроль дыхания в медитации может стать простым инструментом для здоровья мозга
• В Англии нашли средневековую печать с древнеримским камнем и колесницей