Темная материя воспринимается как невидимый каркас нашей Вселенной: именно ее гравитация не позволяет галактикам разрушаться. Без нее звезды на границах галактик вращались бы слишком стремительно и разлетелись бы в разные стороны.
Но что если существуют галактики, в которых темная материя просто отсутствует? Группа астрономов из Йельского университета под руководством Питера ван Доккума зафиксировала уже третью такую галактику — и все три находятся в одной линии, что указывает на некий грандиозный катаклизм.
Эта история стартовала в 2018 году, когда ван Доккум и его команда описали галактику NGC 1052-DF2. Она оказалась сопоставимой по размеру с Млечным Путем, но содержала в сотни раз меньше звезд, что делало ее настолько разреженной, что сквозь нее были видны далекие галактики. Но главной особенностью стало то, что звезды в этой галактике двигались медленно, так, как это предсказывает классическая ньютоновская гравитация без всякой «добавки» от темной материи.
Это стало серьезным ударом по альтернативной теории — модифицированной ньютоновской динамике (MOND), которая объясняет аномально быстрое вращение звезд на границах галактик не темной материей, а изменением закона гравитации при очень малых ускорениях. Если бы MOND был универсальным законом природы, звезды DF2 должны были бы двигаться гораздо быстрее. Но этого не наблюдалось — галактика словно «отказалась» подчиняться принципам MOND.
Затем была обнаружена вторая аналогичная галактика — DF4, находящаяся на одной линии с DF2. А теперь в своей новой работе команда ван Доккума описала третью — NGC 1052-DF9, которая точно вписывается в ту же цепочку.
Три галактики, лишенные темной материи, выстроенные в линию, уже не являются просто совпадением, а представляют собой определенный паттерн. И у него есть объяснение: теория столкновения «карликовых пуль» (Bullet Dwarf). Представьте две небольшие газовые галактики, движущиеся навстречу друг другу на огромной скорости. Их гало из темной материи, взаимодействующее только через гравитацию, проходит сквозь друг друга, как призраки. А вот обычное вещество — огромные газовые облака — сталкивается лоб в лоб. Газ отделяется от темной материи, и из него образуется цепочка новых галактик, полностью лишенных темного каркаса.
DF9 превосходно вписывается в предсказания этой теории, подтверждая ее. Таким образом, парадоксальным образом именно галактики без темной материи стали одним из самых убедительных доказательств ее существования: если бы темная материя не была отдельной физической субстанцией, ее нельзя было бы отделить от обычного вещества.
Авторы исследования надеются измерить параметры четвертой и пятой галактик в этой цепочке, хотя чем дальше в ней находятся объекты — тем они менее яркие. А пока DF9 остается впечатляющим доказательством того, насколько необычными и неожиданными путями Вселенная может формировать свои галактики.
Фото: hi-tech.mail.ru