Новые данные телескопа Хаббл объясняют отсутствие темной материи в галактике NGC 1052-DF4
Новые данные космического телескопа Хаббл предоставляют дополнительные доказательства приливных нарушений в галактике NGC 1052-DF4.
Этот результат объясняет предыдущий вывод о том, что в этой галактике отсутствует большая часть темной материи. Изучая распределение света в галактике и шаровых скоплений, астрономы пришли к выводу, что силы гравитации соседней галактики NGC 1035 лишили темной материи NGC 1052-DF4 и теперь разрывают галактику на части.
В 2018 году международная группа исследователей с помощью космического телескопа Хаббл нескольких других обсерваторий впервые обнаружила галактику в нашем космическом районе, в которой отсутствует большая часть темной материи.
Это открытие галактики NGC 1052-DF2 стало неожиданностью для астрономов, поскольку было понятно, что темная материя (ТМ) является ключевым компонентом в современных моделях образования и эволюции галактик.
Фактически, без ТМ первичный газ не обладал бы достаточным гравитационным притяжением, чтобы начать коллапс и образование новых галактик. Год спустя была обнаружена еще одна галактика, в которой отсутствует темная материя, NGC 1052-DF4, что еще больше вызвало интенсивные дебаты среди астрономов о природе этих объектов.
Теперь новые данные телескопа Хаббл были использованы для объяснения причины исчезновения темной материи в NGC 1052-DF4, которая находится на расстоянии 45 миллионов световых лет от нас.
Астрономы обнаружили, что отсутствующая темная материя может быть объяснена эффектами приливных нарушений. Силы гравитации соседней массивной галактики NGC 1035 разрывают NGC 1052-DF4 на части. Во время этого процесса темная материя удаляется, в то время как звезды ощущают эффекты взаимодействия с другой галактикой на более поздней стадии.
До сих пор удаление темной материи таким способом оставалось скрытым от астрономов, поскольку его можно было наблюдать только с помощью чрезвычайно глубоких изображений, которые могут выявить очень слабые детали.
Благодаря высокому разрешению Хаббла астрономы смогли идентифицировать население шаровых скоплений галактики. 10,4-метровый телескоп Gran Telescopio Canarias (GTC) и телескоп IAC80 на Канарских островах, Испания, также использовались для дополнения наблюдений Хаббла путем дальнейшего изучения данных.
Изучая свет галактики, астрономы также обнаружили свидетельства существования приливных хвостов, которые образованы из материала, удаляющегося от NGC1052-DF4 — это еще раз подтверждает вывод о том, что это событие разрушения. Дополнительный анализ привел к выводу, что центральные части галактики остаются нетронутыми, и только ∼ 7% звездной массы галактики находится в этих приливных хвостах. Это означает, что темная материя, которая менее концентрирована, чем звезды, ранее была удалена из галактики, и теперь внешний звездный компонент также начинает удаляться.
«Этот результат является хорошим показателем того, что, хотя темная материя галактики ушла из системы, звезды только сейчас начинают страдать от механизма разрушения», — пояснил Игнасио Трухильо из Института астрофизики Канарских островов в Испании. «Со временем NGC1052-DF4 будет поглощена большой галактикой NGC1035, и по крайней мере некоторые из ее звезд будут свободно плавать в глубоком космосе».
Обнаружение доказательств, подтверждающих механизм приливного разрушения как объяснение отсутствия темной материи в галактике, не только разрешило астрономическую загадку, но и принесло астрономам вздох облегчения. Без этого ученым пришлось бы пересмотреть свое понимание законов гравитации.
Результаты исследования были опубликованы в Astrophysical Journal.