Астрономы озадачены существованием галактики без темной материи — это считалось невозможным

За последнее десятилетие было зарегистрировано несколько подобных наблюдений — все они касались так называемых «ультрадиффузных галактик», которые примерно такого же размера, как наш Млечный Путь, но при этом содержат очень мало звезд. Последний представитель этой загадочной коллекции, известный как FCC 224, находится на окраине скопления Печи — группы галактик, которая находится примерно в 65 миллионах световых лет от Земли.

Впервые обнаруженная в 2024 году FCC 224 представляет собой карликовую галактику, которая может похвастаться дюжиной ярких, тесно связанных скоплений звезд, но, по-видимому, лишена темной материи. также ее расположение отличается от других галактик, в которых наблюдается дефицит темной материи. Это позволяет предположить, что такие объекты могут быть не отдельными случайностями, а скорее представляют собой целый ранее нераспознанный класс карликовых галактик.

Ни одна из существующих моделей формирования галактик в рамках нашей стандартной космологической парадигмы в настоящее время не может объяснить, как возникла эта галактика. Используя данные обсерватории Кека на Гавайях, астрономы отследили движение дюжины звездных скоплений в пределах FCC 224. Эти измерения выявили низкую скорость среди скоплений, что является ключевым показателем того, что галактика не обладает сильным гравитационным притяжением, ожидаемым от темной материи. Ни один известный сценарий не может полностью объяснить свойства FCC 224.

Другая группа ученых сравнила свойства FCC 224 со свойствами других галактик, в которых, по-видимому, отсутствует темная материя, сосредоточив внимание на двух призрачных объектах в группе NGC 1052, расположенных на расстоянии около 65 миллионов световых лет в созвездии Кита.

Астрономы предположили, что FCC 224, как и карликовые галактики NGC 1052, образовались в результате высокоскоростного столкновения галактик, богатых газом. В таком случае газ отделяется от темной материи, а последующее звездообразование в выброшенном газе формирует одну или несколько галактик, свободных от темной материи.

Предыдущие исследования показали, что две галактики в группе NGC 1052, DF2 и DF4, принадлежат к следу из 7–11 галактик с дефицитом темной материи, которые образовались в одном и том же столкновении. FCC 224, вероятно, также имеет галактику-близнеца, — об этом говорится в новом исследовании в The Astrophysical Journal.

Одним из кандидатов является близлежащая галактика FCC 240, которая, по-видимому, имеет тот же размер, форму и ориентацию, что и FCC 224. Если предстоящие наблюдения подтвердят общие свойства, это предоставит решающие доказательства в поддержку сценария столкновения при образовании FCC 224. Альтернативный вариант: FCC 224 может быть результатом хаотической, высокоэнергетической среды, где интенсивное звездообразование из сверхмассивных звездных скоплений вытесняло темную материю из галактики.

В любом случае, FCC 224 уже стала важной отправной точкой в выявлении и изучении других галактик с дефицитом темной материи. Увеличив размер выборки, получится лучше изучить эти редкие галактики и роль темной материи в формировании карликовых галактик в целом.