Розкрито таємницю галактики без темної матерії
Завдяки глибокому аналізу даних з декількох телескопів вдалося виявити найпотужніші приливні сили, буквально розривають галактику NGC 1052-DF4, повідомляє Techdigest.
У 2018 році міжнародна група дослідників з допомогою космічного телескопа Hubble і декількох інших обсерваторій вперше виявила галактику в нашому космічному районі, в якій відсутня велика частина темної матерії. Це відкриття галактики NGC 1052-DF2 стало несподіванкою для астрономів, оскільки було зрозуміло, що темна матерія є ключовою складовою в сучасних моделях освіти і еволюції галактик. Фактично, без присутності темної матерії первинний газ не володів би достатньою гравітаційним тяжінням, щоб покласти початок утворенню нових галактик. Рік по тому була виявлена ще одна галактика, у якій відсутня темна матерія, NGC 1052-DF4, що підлило масла у вогонь дебатів серед астрономів про природу цих об'єктів.
Тепер нові дані телескопа Hubble були використані для пояснення причини зникнення темної матерії в NGC 1052-DF4, яка знаходиться на відстані 45 мільйонів світлових років від нас. Мірейя Монтес з Університету Нового Південного Уельсу в Австралії очолила міжнародну групу астрономів для вивчення галактики за допомогою глибоких оптичних зображень. Вони виявили, що зникнення темної матерії можна пояснити ефектами приливних порушень. Сили гравітації сусідньої масивної галактики NGC 1035 розривають NGC 1052-DF4 на частини. Під час цього процесу темна матерія видаляється, в той час як зірки відчувають ефекти взаємодії з іншою галактикою на більш пізній стадії.
До сих пір видалення темної матерії таким способом залишалося прихованим від астрономів, оскільки його можна було спостерігати тільки за допомогою надзвичайно деталізованих зображень, які можуть виявити дрібні деталі. Вчені використовували Hubble двома способами, щоб виявити, що NGC 1052-DF4 відчуває стороннє вплив. В першу чергу це було вивчення світла галактики, а так само розподілу кульових скупчень.
На цьому зображенні представлена область навколо галактики NGC 1052-DF4, зроблена телескопом IAC80 в обсерваторії Тейде на Тенеріфе, Іспанія. На малюнку показані основні галактики в поле зору, включаючи NGC 1052-DF4 (в центрі зображення) і її сусідку NGC 1035 (в центрі зліва).
Завдяки високій роздільній здатності Hubble астрономи змогли ідентифікувати населення кульового скупчення галактики. 10,4-метровий телескоп Gran Telescopio Canarias (GTC) і телескоп IAC80 на Канарських островах в Іспанії також використовувалися для доповнення спостережень Hubble шляхом подальшого вивчення даних.
Недостатньо просто проводити багато часу, спостерігаючи за об'єктом, але ретельна обробка даних життєво важлива. Тому було важливо використовувати не один телескоп / інструмент, а кілька (як наземних, так і космічних) для проведення цього дослідження. З високою роздільною здатністю телескопа Hubble стало можливим ідентифікувати кульові скупчення, а потім за допомогою GTC-фотометрії дізнатися фізичні властивості.
Вважається, що кульові скупчення утворюються в епізодах інтенсивного зореутворення, яке формує галактики. Їх компактні розміри і світність роблять їх легко спостерігаються, і тому вони є хорошими індикаторами властивостей своєї батьківської галактики. Таким чином, вивчаючи і характеризує просторовий розподіл скупчень в NGC 1052-DF4, астрономи можуть отримати уявлення про нинішній стан самої галактики. Розташування цих скупчень передбачає, що вони "відриваються" від своєї батьківської галактики, і це підтверджує висновок про те, що відбувається приливної руйнування.
Вивчаючи світло галактики, астрономи також виявили свідчення існування приливних хвостів, які утворені з матеріалу, що віддаляється від NGC 1052-DF4. Це ще раз підтверджує висновок про те, що ця подія збою. Додатковий аналіз прийшов до висновку, що центральні частини галактики залишаються недоторканими, і тільки близько 7% зоряної маси галактики знаходиться в цих приливних хвостах. Це означає, що темна матерія, яка менш сконцентрована, ніж зірки, раніше була видалена з галактики, і тепер зовнішній зоряний компонент також починає віддалятися.
Цей результат є хорошим індикатором того, що, хоча темна матерія галактики випарувалася з системи, зірки тільки зараз починають страждати від механізму руйнування. Згодом NGC 1052-DF4 буде поглинена великою системою близько NGC 1035, і, по крайней мере, деякі з них зірок будуть вільно плавати в глибокому космосі.
Виявлення доказів, що підтверджують механізм приливної руйнування як пояснення відсутності темної матерії в галактиці, не тільки дозволило астрономічну загадку, а й принесло астрономам зітхання полегшення. Без цього вченим довелося б переглянути своє розуміння законів гравітації.