Темная материя — мощная космологическая модель, но она не лишена проблем. Помимо нашей неспособности обнаружить частицы темной материи, одна из проблем связана с количеством карликовых галактик, окружающих Млечный Путь. Согласно наиболее популярным моделям темной материи, галактики должны быть окружены сгустками темной материи внутри их гало. Поскольку обычная материя имеет тенденцию собираться вокруг темной материи, это означает, что Млечный Путь должен быть окружен карликовыми галактиками. Хотя вблизи Млечного Пути есть несколько известных карликовых галактик, их меньше, чем предсказывает моделирование темной материи. Но, возможно, существует еще много карликовых галактик, которые мы просто не заметили, потому что они состоят в основном из темной материи.
Мы обнаружили несколько из них. Они известны как почти темные галактики (ADG), и они особенно тусклые. Мы не нашли их достаточно, чтобы соответствовать модели холодной темной материи, но мы продолжаем их находить, как показывает недавнее исследование. Оно описывает недавно обнаруженную карликовую галактику, известную как Нубе. Он был случайно обнаружен на изображениях, собранных проектом IAC Stripe82 Legacy Project. Оно настолько тусклое, что не появляется в Слоанском обзоре глубокого неба (SDSS), что немного удивительно. Но команда заметила на изображении нечто похожее на темную галактику и решила использовать телескоп Грин-Бэнк для дальнейшего ее изучения.
По данным Зеленого банка, галактика находится на расстоянии около 350 миллионов световых лет и имеет поверхностную яркость около 28 магн. на квадратную угловую секунду. Галактика чрезвычайно размыта: половина ее массы простирается на более чем 22 000 световых лет, что составляет почти четверть диаметра Млечного Пути. Ее масса составляет около 26 миллиардов солнечных масс, но масса звезд в галактике составляет всего 390 миллионов солнечных масс. Галактика в основном состоит из темной материи и является крупнейшей из известных ультрадиффузных галактик.
Лишь благодаря небольшой удаче мы нашли эту галактику темной материи. Учитывая ее размер, вполне вероятно, что в наших небесных окрестностях скрываются и другие карликовые галактики, если мы только сможем их найти. Но что удивительно, хотя подобные галактики поддерживают космологическую модель темной материи, эта конкретная галактика не соответствует профилю самого популярного варианта, известного как холодная темная материя. Вместо этого она лучше всего соответствует версии, известной как нечеткая темная материя. Итак, хотя мы приближаемся к предсказаниям моделирования темной материи, становится ясно, что есть несколько сюрпризов, которые ждут своего объяснения.
Поэтому мы должны продолжать искать новые галактики. Ответы на наши вопросы о темной материи наверняка здесь, собраны в темноте.
Ссылка: Монтес, Мирейя и др. «Почти темная галактика с массой Малого Магелланова Облака». Препринт arXiv arXiv:2310.12231 (2023).
