Обнаружена галактика без тёмной материи
Изображение FCC 224 g<sub>475</sub> как пример нашего моделирования GALFIT. Слева направо три панели показывают исходное изображение, замаскированное изображение, модель и остатки. Изображения, показанные здесь, имеют размеры в 3 раза больше большой оси R<sub>e</sub> FCC 224, в то время как фактические входные изображения для GALFIT включают весь чип UVIS (∼155''<b>×</b> 75''). Автор: The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adae11
Астрономы, использующие обсерваторию WM Keck на острове Маунакеа, Гавайи, обнаружили убедительные доказательства существования карликовой галактики с дефицитом темной материи, FCC 224. Эта ультрадиффузная галактика расположена на окраине скопления Печи, примерно в 60–65 миллионах световых лет от Земли.
NGC 1052 (другие обозначения — MCG -1-7-34, IRAS02386-0828, PGC 10175) — эллиптическая галактика (E4) в созвездии Кит.
Этот объект входит в число перечисленных в оригинальной редакции «Нового общего каталога».
Галактика является самым крупным членом группы галактик, в состав которой входят также NGC 988, NGC 991, NGC 1022, NGC 1035, NGC 1042, NGC 1047, NGC 1051 и др. Группы NGC 1052 и NGC 1061 формируют облако Cetus I.
В галактике содержится необычно большое для эллиптической галактики количество холодного нейтрального водорода. Википедия
The Astrophysical Journal (с англ. — «Астрофизический Журнал», сокр. ApJ, Astrophys. J.) — научный журнал, издаваемый в США, в котором публикуются статьи по астрофизике и астрономии. Основан в 1895 году астрономами Джорджем Хейлом и Джеймсом Килером. Википедия
Вторая работа, проведенная докторантом Марией Луизой Буццо из Университета Суинберна и Европейской южной обсерватории и опубликованная в журнале Astronomy & Astrophysics, посвящена исследованию содержания темной материи в галактике и возможным сценариям ее формирования.
«Шаровые скопления часто используются в качестве прокси для оценки количества темной материи, содержащейся в галактике», — сказал Буццо. «По какой-то причине эта галактика (FCC 224) имеет необычное количество светящихся скоплений и не имеет темной материи, по крайней мере, в ее внутренних областях. Ни одна из существующих моделей формирования галактик в рамках нашей стандартной космологической парадигмы в настоящее время не может объяснить, как возникла эта галактика».
Исследование Буццо изучало содержание темной материи в FCC 224 с использованием спектроскопии высокого разрешения от Keck Cosmic Web Imager (KCWI) обсерватории Кека. Она исследовала его сходство с ранее заявленными карликовыми галактиками DF2 и DF4, не содержащими темной материи, расположенными в группе галактик NGC 1052, чтобы определить, принадлежит ли FCC 224 к тому же классу галактик.
Исследование Буццо основывается на первоначальных результатах Танга, который, используя изображения с космического телескопа Хаббл (HST) НАСА, обнаружил, что FCC 224 имеет звездные скопления, похожие на другие галактики с дефицитом темной материи. Их исследование предполагает, что эти типы звездных скоплений могут быть связаны с недостатком темной материи, что бросает вызов традиционным моделям формирования галактик. Данные обсерватории Кека/KCWI были получены по предложению Университета Суинберна под руководством главного исследователя (PI) Дункана Форбса, в то время как данные HST были получены по программе, возглавляемой PI Аароном Романовски.
«Новый красный рукав высокого разрешения KCWI позволил нам очень точно измерить движения внутри галактики, что может быть использовано для отслеживания ее темной материи», — объяснил Буццо. «Высокое спектральное разрешение KCWI позволило нам точно измерить движения (дисперсию скоростей) внутри звезд и шаровых скоплений FCC 224», — сказал Тан. «Эти измерения подтвердили, что галактика демонстрирует чрезвычайно низкую дисперсию скоростей — признак дефицита темной материи».
Обе группы подчеркивают необходимость дальнейших наблюдений для понимания механизмов формирования FCC 224. Одна из ведущих гипотез заключается в том, что внешнее взаимодействие, такое как столкновение на высокой скорости, могло разделить темную и видимую материю галактики, сценарий формирования, известный как «модель пули-карлика». Однако для проверки этой теории требуются дополнительные данные.
«FCC 224 служит важнейшей точкой данных в наших усилиях по выявлению и изучению других галактик с дефицитом темной материи», — добавил Буццо. «Увеличивая размер выборки, мы можем уточнить наше понимание этих редких галактик и роли темной материи в формировании карликовых галактик».
Открытие FCC 224 за пределами группы NGC 1052 предполагает, что галактики с дефицитом темной материи могут быть более распространены, чем считалось ранее, поднимая фундаментальные вопросы о необходимости темной материи в формировании галактик. По мере улучшения возможностей наблюдений астрономы стремятся проводить более масштабные исследования для выявления похожих галактик и исследования их происхождения.
Больше информации: Yimeng Tang et al, An Unexplained Origin for the Unusual Globular Cluster System in the Ultradiffuse Galaxy FCC 224, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adae11
Maria Luisa Buzzo et al, A new class of dark matter-free dwarf galaxies?, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202453522
Источник: W. M. Keck Observatory
0 комментариев