Темная материя является невидимой субстанцией, которую невозможно зарегистрировать ни одним из известных на сегодняшний день методов. В 1930-х годах астрономы заметили, что некоторые звезды и галактики перемещаются в пространстве быстрей, чем это должна позволять масса их видимой нормальной материи, это привело к тому, что швейцарский астрофизик Фриц Цвикки (Fritz Zwicky) назвал недостающую материю термином темная материя, который прижился в научном сообществе. И недавно, исследователи из Йельского университета добавили еще одну знаменательную веху к истории исследований темной материи, они обнаружили уникальную галактику, в объеме которой темной материи не наблюдается совсем. И, как бы это не казалось странным, данное исключение является доказательством некоторых из существующих теорий.
Охота за темной материей является достаточно тяжелой задачей из-за того, что темная материя никак не взаимодействует с обычной материей и с любыми видами электромагнитного излучения, включая и свет. Единственным ее проявлением в окружающем нас мире является гравитация, позволяющая обнаружить косвенным путем скопления темной материи. Исследования, которые продолжаются уже около 85 лет, пролили некоторый свет на темную материю, ученым уже известно, что она оказывает влияние на структуру галактик, скоплений галактик и формирует “нитевидную” структуру Вселенной в целом.
В обычных галактиках, включая и нашу галактику, галактику Млечного Пути, соотношение темной материи к обычной находится в пределах 30 к 1, а в карликовых галактиках это соотношение может достигать значения 400 к 1. Приведенные цифры делают галактику NGC1052-DF2 весьма странным и необычным объектом, все указывает на то, что в ее объеме темной материи нет вообще. Исследователи измерили параметры движения 10 небольших звездных скоплений в этой галактике и нашли, что они двигаются со скоростью порядка 37 тысяч километров в час. Такая скорость является относительно медленной, и она указывает на то, что в этой галактике нет никакой “дополнительной массы”.
“Если в этой галактике и присутствует темная материя, то только в весьма и весьма незначительных количествах” – рассказывает Питер ван Доккум (Pieter van Dokkum), ведущий исследователь, – “Основная часть массы материи этой галактики приходится на звезды”.
Галактика NGC1052-DF2 привлекла внимание астрономов своим необычным внешним видом. Снимки этой галактики были получены при помощи телескопа Dragonfly Telephoto Array Йельского университета и сравнены со снимками, сделанным в ходе обзора Sloan Digital Sky Survey. Для дальнейших изучений галактики NGC1052-DF2 и проведения спектрографических измерений, позволивших вычислить ее массу, астрономы использовали телескопы обсерватории Кек на Гавайях и космический телескоп Hubble.
Данное открытие, с первого взгляда может показаться “сокрушительным ударом” по теории темной материи. Однако, это является лишь подтверждением тому, что для каждого из имеющихся правил существуют свои исключения. Так, как понятие темной материи было введено в обиход для того, чтобы “заткнуть дырку” несоответствия между Ньютоновскими законами движения и результатами практических наблюдений, некоторые из ученых предложили пересмотр самих законов. Однако, если общепринятые законы не соответствуют действительности, то явление несоответствия массы должно затрагивать каждую галактику без исключения. И исключительный случай с галактикой NGC1052-DF2 указывает на достоверность теорий, оперирующих понятием темной материи.
Обнаружение галактики NGC1052-DF2 приведет в будущем к возникновению целого ряда новых вопросов. Ранее считалось, что темная и обычная материя неразрывно связаны друг с другом своими гравитационными силами. Отсюда следует вопрос, как без участия темной материи вообще могла сформироваться галактика NGC1052-DF2? И аналогичный, точнее кардинально противоположный, вопрос возникает по поводу галактики Dragonfly 44, которая на 99.99 процентов состоит из темной материи.
“Само наличие галактики NGC1052-DF2 уже не укладывается в большинство теорий, описывающих внутреннюю работу этих астрономических объектов” – рассказывает Питер ван Доккум, – “Тем не менее, этот факт является подтверждением предположения о существовании темной материи и он указывает на то, что на свете существует еще один вид процессов формирования галактик, в котором темная материя не принимает участия”.