Тёмные звёздные скопления или карликовые галактики? Астрофизики пересматривают природу объекта Ursa Major III

Сравнение карликовых галактик (A. W. McConnachie 2012; версия 2021 года), шаровых скоплений (W. E. Harris 1996; версия 2010 года) и тусклых спутников (W. Cerny et al. 2023c, 2023c; S. E. T. Smith et al. 2024; J. D. Simon et al. 2024) в параметрических пространствах R_h–L (слева) и M_Dyn/L_1/2–L (справа). Автор: The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adf320

Ursa Major III — самый тусклый объект в нашей галактике, вращающийся вокруг Млечного Пути на расстоянии более 30 000 световых лет. До сих пор его считали карликовой галактикой, состоящей в основном из тёмной материи из-за её большой массы. Однако международная команда астрофизиков из Боннского университета и Института перспективных исследований в области фундаментальных наук (Иран) обнаружила свидетельства того, что это компактное звёздное скопление с ядром из чёрных дыр. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

Учёные сосредоточились на небесных телах, которые пока нельзя однозначно классифицировать как звёздные скопления или карликовые галактики. Хотя внешне они напоминают классические скопления, у них необычно высокое соотношение массы к светимости — в сотни и тысячи раз выше, чем у типичных карликовых галактик. Это привело к предположению, что они содержат большое количество тёмной материи.

«Ни стандартные модели тёмной материи, ни альтернативные теории пока не могут удовлетворительно объяснить природу таких объектов. Поэтому они считаются "горячей темой" в астрофизике», — говорит аспирант и ведущий автор исследования Али Ростами-Ширази из иранского института.

Новые данные: Ursa Major III — тёмное звёздное скопление?

Ursa Major III — самый тусклый известный спутник Млечного Пути. Ранее его считали карликовой галактикой, но симуляции показали, что это может быть компактное скопление, удерживаемое гравитацией ядра из чёрных дыр и нейтронных звёзд, а не тёмной материей.

«Тёмные звёздные скопления образуются, когда гравитационное взаимодействие с Млечным Путём за миллиарды лет "срывает" внешние звёзды», — объясняет профессор Хосейн Хаги из Боннского университета.

Ursa Major III/UNIONS 1 — древняя компактная система из ~60 звёзд, чья аномально высокая дисперсия скоростей указывает на скрытую массу в тысячи солнечных. Автор: CFHT/UNIONS/S.Gwyn

Проверка гипотезы

Команда смоделировала эволюцию Ursa Major III с помощью N-телёсных симуляций, учитывающих гравитационное взаимодействие тысяч звёзд. Результаты показали, что наблюдаемое состояние объекта можно объяснить плотным ядром из чёрных дыр без привлечения тёмной материи.

«Наша работа впервые показывает, что эти объекты, скорее всего, обычные звёздные скопления», — говорит профессор Павел Крупа из Боннского университета.

Исследование открывает новые перспективы для понимания загадочных небесных тел и эволюции галактик.

Подробнее: Ali Rostami-Shirazi et al, Dark Star Clusters or Ultrafaint Dwarf Galaxies? Revisiting UMa3/U1, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adf320