Астрономы из Йельского университета обнаружили третью галактику, практически лишённую тёмной материи, что подтверждает теорию о «жестоких космических столкновениях». Галактика NGC 1052-DF9 (DF9), расположенная в созвездии Кита, стала частью уникальной цепочки объектов, включающей ранее найденные DF2 и DF4. Эти галактики бросают вызов стандартным космологическим моделям, где тёмная материя считается обязательным компонентом формирования галактик.

Тёмная материя, «невидимая субстанция», играет ключевую роль в удержании звёзд и газа внутри галактик. Её гравитация действует как «клей, связывающий видимое вещество». Однако в случае DF9 и её «сестёр» из цепочки NGC 1052, тёмная материя практически отсутствует. Анализ спектральных данных, полученных с помощью телескопа Кек, показал, что внутренняя динамика звёзд в DF9 полностью объясняется их собственной массой. Это открытие подтверждает, что тёмная материя — это физическая субстанция, которую можно отделить от обычного вещества.

Галактика NGC 1052-DF2. Источник: NASA, ESA, P. van Dokkum (Yale)

Галактики DF2, DF4 и DF9 обладают рядом уникальных характеристик. Они ультрадиффузные, то есть имеют крайне низкую плотность звёзд, что делает их почти прозрачными. Кроме того, они содержат сверхъяркие звёздные скопления, а их расположение выстраивается в линейную структуру, что указывает на общее происхождение. Учёные предполагают, что эти галактики образовались в результате столкновения двух карликовых галактик на огромной скорости — процесса, названного «Bullet Dwarf».

Согласно этой теории, при столкновении фракции тёмной материи, взаимодействующие только через гравитацию, проходят сквозь друг друга. Обычное вещество, представленное газом, сталкивается и тормозится, отделяясь от тёмной материи. В результате этого процесса образуются звёзды, а галактики остаются без своего «гравитационного фундамента». DF9 идеально соответствует предсказаниям этой модели, что делает её важным объектом теории.

Галактика DF9 (внизу) на фоне обзора области вокруг NGC 1052, полученного в рамках проекта DECaLS. Кинематически связанная цепочка галактик, включая DF2 и DF4, отмечена синими рамками. Ориентация изображений совпадает с направлением этой цепочки. Источник: Keim et al., 2025

Открытие DF9 стало возможным благодаря глубоким спектроскопическим наблюдениям, проведённым с использованием инструмента Keck/KCWI. Учёные измерили скорость звёзд в галактике, которая оказалась аномально низкой — всего 6,4 км/с. В обычных галактиках с тёмной материей звёзды движутся значительно быстрее.

Кроме того, открытие не только вносит вклад в подтверждение существования тёмной материи как отдельной субстанции, но и демонстрирует редкие механизмы формирования галактик. Учёные планируют продолжить исследования цепочки NGC 1052 и изучить четвёртую и пятую галактики, чтобы ещё больше углубить понимание эволюции этого кластера.

Подробнее на iXBT