Ученые выяснили, что объект FAST J0139+4328, который ранее считался «темной», то есть совсем не содержащей звезд галактикой, на самом деле не является таковой. Авторы обнаружили в этой галактике очень тусклую и малочисленную звездную систему, а потому классифицировали FAST J0139+4328 как карликовую галактику с крайне высоким содержанием газа. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Для описания процессов, происходящих во Вселенной, ученые обычно используют стандартную космологическую модель, называемую Лямбда-СDM. В рамках нее полагается, что Вселенная заполнена, помимо обычных элементарных частиц, темной энергией (обозначается греческой буквой «лямбда») и темной материей (Cold Dark Matter, CDM). Эта модель позволяет астрофизикам описать множество наблюдаемых явлений, включая особенности вращения галактик, движение галактик в скоплениях и их крупномасштабное распределение, детали неоднородностей микроволнового излучения.
Однако она сталкивается и с рядом нерешенных вопросов, один из которых — «проблема недостающих спутников». Дело в том, что компьютерное моделирование на основе Лямбда-CDM предсказывает, что вокруг больших галактик, подобных Млечному Пути, существуют тысячи мелких сгустков темной материи — гало, часть из которых в результате звездообразования становятся видимыми карликовыми галактиками-спутниками. Однако наблюдаемое с помощью телескопов количество карликовых галактик-спутников оказывается значительно меньше числа, предсказываемого моделью.
Чтобы разрешить это противоречие, ученые предположили, что большинство этих гало могут быть «темными галактиками» — объектами, которые содержат темную материю и, возможно, газ, но совсем не имеют звезд. Одним из немногочисленных на сегодняшний день кандидатов в «темные галактики» недавно стал объект FAST J0139+4328. Это изолированное облако водорода, расположенное на расстоянии 94 миллионов световых лет от Млечного пути.
Исследователи из Специальной астрофизической обсерватории РАН (Карачаево-Черкесия), Белградской астрономической обсерватории (Сербия) и Белградского университета (Сербия) детально исследовали объект FAST J0139+4328, чтобы понять, действительно ли его можно считать «темной галактикой».
Авторы провели наблюдения на двух телескопах астрономической обсерватории Видожевица в Сербии используя съемку с длительными экспозициями и сложным объединением кадров. Это позволило выявить на месте ранее задетектированного водородного облака крайне тусклую звездную систему — галактику, которую не удавалось обнаружить в рамках предыдущих обзоров неба.
Затем с помощью крупнейшего в Евразии шестиметрового оптического телескопа Специальной астрофизической обсерватории РАН исследователи изучили спектр излучения FAST J0139+4328 и нашли слабое, но достоверное свечение ионизированного газа, вызванное звездами галактики. Совпадение скоростей линий свечения галактики и облака нейтрального водорода говорит об их физической связи. Опираясь на эти наблюдения, астрономы заключили, что FAST J0139+4328 следует относить не к «темным галактикам», а к известному типу карликовых галактик низкой яркости с высоким содержанием газа.
«Газовое облако FAST J0139+4328 находится на отдалении от крупных галактик, и это изначально навело ученых на мысль о ее "темной" природе. Наше исследование показало, что FAST J0139+4328 на самом деле "темной галактикой" не является. Более того, полученные результаты указывают на то, что для подтверждения или опровержения природы подобных объектов необходимы сверхглубокие оптические наблюдения. Только так мы сможем отличить истинно темные гало, состоящие лишь из темной материи, от карликовых галактик, которые просто сложно детектировать из-за их низкой яркости», — рассказывает Алексей Моисеев, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией спектроскопии и фотометрии внегалактических объектов САО РАН.
Наблюдения с помощью телескопов САО РАН проводятся при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Ремонт телескопического оборудования в настоящее время осуществляется в рамках национального проекта «Наука и университеты». Работа по оптической спектроскопии была выполнена в рамках государственного контракта САО РАН, утвержденного Министерством науки и высшего образования Российской Федерации.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
