Наша картина космічної еволюції може бути поставлена під сумнів відкриттям масивної галактики, в якій, здається, немає темної матерії. Темна матерія, на яку припадає близько 85% матерії у Всесвіті, здається, відсутня в галактиці NGC 1277, що є частиною скупчення галактик Персея . Ця галактика, розташована на відстані 240 мільйонів світлових років від Землі, є першим конгломератом зірок, планет, пилу та газу розміром із Чумацький Шлях, у якому відсутня темна матерія.
«Цей результат не узгоджується з прийнятими на даний момент космологічними моделями, які включають темну матерію», — сказав лідер відкриття та дослідник Університету Ла-Лагуна Себастьян Комерон у заяві .
Темна матерія фактично невидима, оскільки вона не взаємодіє зі світлом, як повсякденна матерія, з якої складаються зірки, планети та ми. Однак його присутність можна зробити висновком через його гравітаційну взаємодію. Існування цієї тіньової речовини було вперше встановлено, коли астрономи спостерігали, як масивні галактики обертаються так швидко, що вони розлетілися б на частини, якби не гравітаційний вплив якоїсь невидимої маси, що утримує їх разом.
Цей факт призвів до того, що вчені висунули теорію про те, що всі великі галактики загорнуті в оболонку з темної матерії, і це стало важливим припущенням у розвитку теорій галактичної еволюції. Але відкриття галактики, в якій, здається, немає темної матерії, ставить під сумнів це припущення.
Вивчення антисоціальної реліктової галактики
NGC 1277, яка вважається космічною реліквією, є незвичайною серед галактик, оскільки вона мало взаємодіяла з іншими навколишніми галактиками. Подібні галактики вважаються залишками гігантських галактик, які існували в ранньому Всесвіті . Таким чином, ці реліктові галактики мають важливе значення для того, щоб допомогти астрономам зрозуміти, як утворилися перші галактики .
Щоб допомогти в цій лінії дослідження, Комерон і його колеги спостерігали за реліктовою галактикою NGC 1277 за допомогою приладу під назвою спектрограф інтегрального поля. Це дозволило їм скласти карту руху галактики та визначити її масу та те, як ця маса розподілена.
Це виявило, що розподіл загальної маси NGC 1277 — яка повинна включати темну матерію — був таким же, як і розподіл маси його повсякденного вмісту речовини, іншими словами, зірок, пилу, газу та планет. Це означає, що в радіусі галактики вміст темної матерії не може перевищувати 5%, але результати більше відповідають повній відсутності темної матерії в NGC 1277.
Це дивно, оскільки наразі популярні моделі космічної еволюції, включаючи стандартну модель космології , припускають, що NGC 1277 має складатися з темної матерії від 10% до 70%.
«Ця розбіжність між спостереженнями та тим, що ми очікували, є загадкою і, можливо, навіть викликом для стандартної моделі», — сказав Ігнасіо Трухільо, член команди та дослідник Університету Ла-Лагуна.
Куди поділася темна матерія реліктової галактики?
У вчених, які стоять за цим відкриттям, є кілька ідей щодо того, чому NGC 1277 так не вистачає темної матерії.
«Одна з них полягає в тому, що гравітаційна взаємодія з навколишнім середовищем у скупченні галактик, у якому розташована ця галактика, знищила темну матерію», — член групи та дослідник Університету Ла-Лагуна Анна Ферре-Матеу. «Інша полягає в тому, що темна матерія була витіснена з системи, коли галактика утворилася в результаті злиття протогалактичних фрагментів, що дало початок реліктовій галактиці».
Команда не зовсім задоволена жодним поясненням і тому продовжить дослідження NGC 1277 за допомогою телескопа Вільяма Гершеля (WHT) в обсерваторії Роке-де-лос-Мучачос на Канарському острові Ла-Пальма.