Галактика Нубе. Фигура представляет собой композицию цветного изображения и черно-белого изображения для выделения фона. Фото: GTC/Мирейя Монтес
Нубе — почти невидимая карликовая галактика, открытая международной исследовательской группой под руководством Канарского института астрофизики (IAC) в сотрудничестве с Университетом Ла-Лагуна (ULL) и другими учреждениями.
Название было предложено 5-летней дочерью одного из исследователей группы и связано с рассеянным внешним видом объекта. Его поверхностная яркость настолько слаба, что она осталась незамеченной при различных предыдущих исследованиях этой части неба из-за рассеянного вида объекта, как если бы он был каким-то призраком. Это связано с тем, что ее звезды настолько разбросаны в таком большом объеме, что «Нубе» (по-испански «Облако») было почти невозможно обнаружить.
Эта недавно открытая галактика обладает набором специфических свойств, отличающих ее от ранее известных объектов. По оценкам исследовательской группы, Нубе — это карликовая галактика, которая в 10 раз тусклее, чем другие галактики этого типа, но также в 10 раз более протяженна, чем другие объекты с сопоставимым количеством звезд.
Чтобы показать, что это значит для любого, кто немного разбирается в астрономии, отметим, что эта галактика составляет одну треть размера Млечного Пути, но имеет массу, аналогичную массе Малого Магелланова Облака.
«С нашими нынешними знаниями мы не понимаем, как может существовать галактика с такими экстремальными характеристиками», — объясняет Мирейя Монтес, первый автор статьи и исследователь IAC и ULL.
Игнасио Трухильо, второй автор статьи, на протяжении нескольких лет анализировал на основе изображений Sloan Digital Sky Survey (SDSS) конкретную полосу неба в рамках проекта Legado del IAC Stripe 82. В одном из После пересмотра данных они заметили слабое пятно, которое выглядело достаточно интересным, чтобы начать исследовательский проект.
Следующим шагом было использование сверхглубоких многоцветных изображений с телескопа Gran Telescopio Canarias (GTC), чтобы подтвердить, что этот участок в съемке был не какой-то ошибкой, а чрезвычайно рассеянным объектом. Из-за его слабости трудно определить точное расстояние до Нубе.
Используя наблюдения, полученные с помощью телескопа Грин-Бэнк (GBT) в США, авторы оценили расстояние до Нубе в 300 миллионов световых лет, хотя предстоящие наблюдения с помощью радиотелескопа Very Large Array (VLA) и оптического телескопа Уильяма Гершеля ( WHT) в обсерватории Роке-де-лос-Мучачос, Ла-Пальма, должно помочь им показать, правильно ли это расстояние.
«Если галактика окажется ближе, она все равно останется очень странным объектом и создаст серьезные проблемы для астрофизики», — комментирует Игнасио Трухильо.
Галактика Нубе через разные телескопы. Кредит: SDSS/GTC/IAC.
Еще один вызов нынешней модели темной материи?
Общее правило состоит в том, что галактики имеют гораздо большую плотность звезд во внутренних областях и что эта плотность быстро падает с увеличением расстояния от центра. Однако Монтес говорит, что в Нубе «плотность звезд очень мало варьируется по всему объекту, поэтому она такая слабая, и мы не смогли ее хорошо наблюдать, пока не получили сверхглубокие изображения с GTC. «
Нубе озадачил астрономов. На первый взгляд, как объясняет команда, нет никакого взаимодействия или других признаков его странных свойств. Космологическое моделирование не может воспроизвести его «экстремальные» характеристики даже на основе различных сценариев. «Мы остались без жизнеспособного объяснения в рамках принятой в настоящее время космологической модели холодной темной материи», — объясняет Монтес.
Модель холодной темной материи может воспроизводить крупномасштабные структуры во Вселенной, но существуют мелкомасштабные сценарии, такие как случай Нубе, для которых она не может дать хорошего ответа. Мы показали, что различные теоретические модели не могут привести к такому результату, что делает его одним из самых крайних случаев, известных до сих пор.
«Вполне возможно, что с помощью этой галактики и подобных ей, которые мы можем найти, мы сможем найти дополнительные подсказки, которые откроют новое окно в понимании Вселенной», — комментирует Монтес.
«Одна из возможностей, которая является привлекательной, заключается в том, что необычные свойства Нубе показывают нам, что частицы, составляющие темную материю, имеют чрезвычайно малую массу», — говорит Игнасио Трухильо. Если бы это было так, необычные свойства этой галактики продемонстрировали бы свойства квантовой физики, но в галактическом масштабе. «Если эта гипотеза подтвердится, это будет одно из самых красивых проявлений природы, объединяющее мир самых маленьких с миром самых больших», — заключает он.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysicals.
Информация от: Канарским институтом астрофизики.
