http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=8adc8efb-be60-4e14-894b-5ed4bb9f8a9d&print=1© 2024 Российская академия наук
На днях были опубликованы результаты астрономических исследований галактики VIRGOHI21, которые проводились специалистами Кардиффского университета в Англии совместно с NASA. По заявлениям ученых, им удалось обнаружить первую галактику, на 70% состоящую из темной материи. По мнению специалистов, обнаружение столь необычного объекта во Вселенной способно существенно обогатить знания человечества о темной массе и поможет с новых позиций подойти к этому практически не освоенному пласту знаний.
Космический объект VIRGOHI21 находится от Земли на расстоянии 50 млн. световых лет. Обнаружить его удалось при помощи радиотелескопов, располагающихся в Великобритании и Пуэрто-Рико. В 2000 году проводились серьезные исследования распределения водорода во Вселенной, и в рамках научной программы ученые наткнулись на необычное скопление этого газа в созвездии Девы. Анализ информации показал, что облако газа имеет поистине гигантские размеры, сравнимые с размерами нашей Галактики, и по своей форме напоминает плоский диск. По итогам изучения вращения облака ученые сделали предположение, что обнаруженное ими гигантское облако есть не что иное, как темная галактика, масса которой на 70 - 80% состоит из темной материи.
"Уже давно при анализе поведения галактик ученые сталкивались с интересной особенностью, выраженной в аномальном распределении вещества, - рассказывает РБК daily заведующий лабораторией внегалактической астрономии Государственного астрономического института им. Штейнберга доктор физико-математических наук Анатолий Засов. - При столкновении галактик вещество перетекает из одной в другую. Если же столкновения не произошло, то материя из-за гравитационных взаимодействий перераспределяется. Однако были обнаружены и такие галактики, которые ни с чем не сталкивались, но были деформированы так, как будто рядом находилась какая-то невидимая галактика очень большой массы. Было выдвинуто предположение, что этими невидимыми объектами и являются так называемые темные галактики. На сегодняшний день известно девять таких примеров".
Кроме того, при изучении вращения массы в обычных галактиках ученые столкнулись с другим парадоксом. В 30-е годы астроном Фриц Цвикки изучал движение связанной группы галактик, каждая из которых движется настолько быстро, что должна была бы покинуть группу, так как их общее тяготение примерно в десять раз меньше того, которое могло бы их удержать. Но этого не происходит. Почему? Было сделано предположение, что помимо видимой массы в галактиках существует скрытая, или темная, материя, масса которой составляет подавляющую часть массы галактик. Примерно так же, размешивая чай, мы видим сквозь воду движение чаинок Было сделано предположение, что эта недостающая масса и есть темная материя, не проявляющая себя в электромагнитном диапазоне, но при этом вступающая в гравитационное взаимодействие с другим веществом. По аналогии с чаем чаинки - это звезды, а вода - темная материя, которая увлекает за собой все вокруг.
Астрономы Кардиффского университета в Великобритании очень долго исследовали полученные в радиодиапазоне снимки водородного скопления VIRGOHI21. Отсутствие в нем обычных звезд могло быть объяснено множеством причин. Одной из них была вероятность нахождения пылевых облаков, которые бы и препятствовали прохождению света от звезд. Чтобы проверить эту информацию, на темную галактику был наведен орбитальный телескоп "Хаббл". Роберт Минчин из обсерватории Аресибо и его коллеги исследовали с помощью этого телескопа квадратный участок звездного неба со стороной 50 тыс. световых лет, в центре которого находилось водородное облако. Во всей галактике было найдено 119 звезд - красных гигантов. А это в три раза меньше, чем ожидали увидеть ученые. По словам доктора Роберта Минчина, если бы это была обычная галактика, она была бы видна даже в хороший любительский телескоп.
Астрономы считают, что данное открытие - важный шаг вперед, поскольку обнаружение таких галактик подтверждает теорию о том, что темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше, чем обычной, барионной, с которой темная взаимодействует только на уровне гравитационных воздействий. По первоначальным оценкам, количество темной материи в галактике VIRGOHI21 составляет примерно 70%.
По представлениям современной науки обычная материя во Вселенной составляет только 4, 4% от общей ее массы, около 23% приходится на темную материю, ну а большинство, свыше 70%, - на темную энергию. При этом дож темных галактик составляет порядка 5% от популяции видимых галактик.
"Пока же точно неизвестно, что достоверно представляет собой темная материя, - продолжает Анатолий Засов. - Если бы мы находились внутри такой галактики, мы бы вряд ли смогли почувствовать ее. Перед нами раскрылось бы просто черное небо, через которое пробивается свет очень далеких звезд. К слову сказать, в Солнечной системе тоже существует значительная часть темной материи, но она практически ничем себя не проявляет".
"Есть несколько теорий существования темной материи, но все они пока не достаточно проработаны, - рассказывает РБК daily заведующая лабораторией космической астрометрии Института астрономии РАН Лидия Рыхлова. - Известно лишь, что она существует. При этом в очень больших количествах - в некоторых местах от 90% массы". Предполагается, что она состоит из каких-то неизвестных элементарных частиц нейтралино. Они не только не реагируют на электромагнитное излучение, но и практически не взаимодействуют между собой. Многие исследователи считают, что они оставались холодными даже при Большом взрыве. Правда, пока зарегистрировать их никому не удалось.