Массивная галактика без темной материи?

Сделав революционное открытие, Себастьен Комерон и его исследовательская группа из IAC и Университета Ла-Лагуна (ULL) бросили вызов существующим космологическим моделям, обнаружив, что массивная галактика NGC 1277 не содержит никакой темной материи.

Массивная галактика без темной материи?

Это беспрецедентное открытие для галактики такого размера, в несколько раз тяжелее нашего Млечного Пути, заставляющее космологическое сообщество пересмотреть свое понимание неуловимой материи Вселенной.

Как правило, согласно современной стандартной космологической модели, в массивных галактиках обитает значительное количество темной материи — уникального варианта, который взаимодействует не так, как обычная материя. Его существование можно проверить только по существенной гравитационной силе, которую он оказывает на близлежащие звезды и газы, которые можно наблюдать.

Редкая «реликтовая галактика»

NGC 1277, которую часто называют «реликтовой галактикой», осталась нетронутой своими соседями. Этих галактик немного, и они считаются остатками гигантских галактик, которые сформировались в зачаточном состоянии Вселенной.

Реликтовые галактики играют ключевую роль в понимании формирования первых галактик, что делает NGC 1277 отличным объектом для изучения с помощью спектрографа интегрального поля, утверждает Комерон. Они построили кинематические карты из спектров, которые позволили им определить распределение массы внутри галактики на расстоянии примерно 20 000 световых лет.

Удивительное распределение массы

Они были поражены, обнаружив, что распределение массы в NGC 1277 было исключительно распределением звезд, что привело их к выводу, что в пределах наблюдаемого радиуса может быть не более 5% темной материи. Это открытие было совместимо с полным отсутствием темной материи.

Однако современные космологические модели предполагали, что галактика размером с NGC 1277 должна содержать темную материю, составляющую не менее 10% ее массы, а возможно, и до 70%. Это несоответствие между ожиданиями и реальностью представляет собой проблему для стандартной космологической модели, предполагает Игнасио Трухильо, коллега-исследователь IAC и ULL.

Возможные объяснения отсутствия темной материи

Исследователи предлагают два возможных объяснения отсутствия темной материи в NGC 1277. Одна из теорий предполагает, что гравитационное взаимодействие с окружающими элементами внутри скопления галактик могло вытолкнуть темную материю, говорит Анна Ферре-Матеу, другой исследователь IAC и ULL. В качестве альтернативы образование реликтовой галактики могло быть связано с выбросом темной материи во время слияния протогалактических фрагментов.

Ни одна из этих теорий не дает полностью удовлетворительного объяснения, заставляя исследователей ломать голову над загадкой формирования массивной галактики без темной материи, утверждает Комерон. Команда планирует дальнейшие наблюдения с помощью инструмента WEAVE на телескопе Уильяма Гершеля в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, расположенной на Канарских островах, для дальнейшего изучения.

Возможная проблема для альтернативных моделей

Если подтвердится, что NGC 1277 лишена темной материи, это серьезно поставит под сомнение альтернативные теории темной материи, особенно те, которые предполагают, что небольшое изменение закона гравитации в больших масштабах объясняет большую часть гравитационного притяжения внутри галактик. Как отмечает Трухильо, в то время как конкретная галактика может потерять свою темную материю, модифицированный закон гравитации должен быть универсальным и не допускать исключений, что делает галактику без темной материи вызовом для этих альтернативных теорий.