Астрономы обнаружили галактику, которая не вписывается в наши представления о физике

Астрономы обнаружили галактику, которая не должна существовать, - массивную галактику без темной материи.

Огромная галактика NGC 1277 должна была помочь Себастьяну Комерону из Университета Ла-Лагуны (ULL) и Института астрофизики Канарских островов (IAC) узнать больше о том, как галактики развивались в далеком прошлом Вселенной, но вместо этого она подбросила им новую загадку. Похоже, что NGC 1277 не содержит темной материи - невидимого, но влиятельного вещества, количество которого превосходит видимую материю Вселенной почти в шесть раз, рассказывает ostannipodii.

Комерону и его коллегам необходимо подтвердить свои выводы дальнейшими наблюдениями, но если они правы, то NGC 1277 может стать вызовом нашей лучшей модели функционирования Вселенной - и, по крайней мере, одной из альтернативных.

"Этот результат не согласуется с общепринятыми космологическими моделями, включающими темную материю", - говорится в недавнем заявлении Комерона. Он и его коллеги опубликовали свои результаты в журнале Astronomy and Astrophysics.

Лишь небольшая часть Вселенной состоит из того, что мы можем видеть: газа, пыли, планет, звезд и галактик. Еще около 27% составляет темная материя, которая, похоже что, никак не взаимодействует с обычной материей или энергией, за исключением своего гравитационного притяжения. Остальное - темная энергия.

Коротко говоря, большая часть массы Вселенной - это то, что мы не видим, но ее гравитационное притяжение играет ключевую роль в формировании тех частей, которые мы можем видеть. По крайней мере, так кажется везде, кроме огромной галактики NGC 1277, имеющей форму линзы. Комерон вместе с коллегами недавно составили карту движения звезд, газа и пыли в этой галактике, рассчитывая найти в ней подсказки о том, как формировались большие галактики в ранней Вселенной. Вместо этого они обнаружили космическую загадку.

NGC 1277 является так называемой реликтовой галактикой. Её звезды образовались около 12 млрд лет назад, и каким-то образом за все это время ей удалось не столкнуться ни с одной из своих соседок в скоплении Персея. Это космический вариант хорошо сохранившейся, нетронутой археологической достопримечательности.

"Важность реликтовых галактик для понимания того, как формировались первые галактики, стала причиной, по которой мы решили наблюдать NGC 1277", - говорит Комерон.

В большинстве галактик очевидно, что движение звезд направляется невидимой рукой (гравитационным притяжением темной материи). Но в NGC 1277 звезды и другая материя в галактике, казалось, двигались только под гравитационным влиянием звезд. (Тот факт, что материя в других галактиках двигалась так, как будто её тянула гравитация чего-то невидимого, впервые натолкнул астрофизиков на мысль о существовании темной материи).

Судя по наблюдениям Комерона и его коллег, если в этой почтенной галактике и есть темная материя, то она составляет менее 5% массы галактики. А это, говоря техническим языком, очень странно.

Согласно стандартной модели устройства Вселенной (метко названной Стандартной космологической моделью), галактика размером с NGC 1277 должна иметь достаточно тёмной материи, чтобы составлять от 10 до 70 процентов ее массы.

"Несоответствие между наблюдениями и тем, что мы ожидали, является загадкой и, возможно, даже вызовом для стандартной модели", - говорится в заявлении соавтора работы Игнасио Трухильо, также из IAC и ULL.

Забавный парадокс заключается в том, что очевидное отсутствие темной материи в NGC 1277 может также служить некоторым доказательством против альтернативы темной материи: попытки объяснить то, что мы видим во Вселенной, не прибегая к помощи невидимой, неприкосновенной материи. Идея заключается в том, что гравитация может просто по-другому работать на очень больших масштабах, таких как структура массивных галактик и скоплений галактик, чем на меньших масштабах, таких как планетарные системы. Однако если это так, то гравитация должна работать одинаково во всех крупных галактиках. Исключение, подобное NGC 1277, может опровергнуть всю эту идею, и тогда мы возвращаемся к темной материи - и к загадке, почему она отсутствует в одной галактике.

Комерон и его коллеги планируют еще раз взглянуть на NGC 1277 с помощью телескопа Уильяма Гершеля на острове Ла-Пальма, что, как они надеются, прольет больше света на отсутствующую темную материю.