Ошибка Создателя? Ученые обнаружили феноменальную галактику, которая опровергает наши представления о Вселенной

Галактика NGC 1277, входящая в состав скопления галактик Персея на расстоянии 240 млн световых лет от Земли, является первым скоплением звезд, планет, пыли и газа размером с Млечный Путь, в котором, как оказалось, отсутствует темная материя.

«Этот результат не согласуется с общепринятыми космологическими моделями, включающими темную материю», — говорится в заявлении руководителя открытия, научного сотрудника Университета Ла-Лагуна Себастьена Комерона.

Что выяснили ученые?

Темная материя фактически невидима, поскольку она не взаимодействует со светом, в отличие от обычной материи, из которой состоят звезды, планеты и мы.

Однако о ее присутствии можно судить по гравитационному взаимодействию.

Впервые о существовании этой «теневой субстанции» заговорили, когда астрономы заметили, что массивные галактики вращаются с такой скоростью, что разлетелись бы на части, если бы не гравитационное воздействие некой невидимой массы, удерживающей их вместе.

В итоге ученые предположили, что все крупные галактики окутаны оболочкой из темной материи, и это стало важным предположением при разработке теорий галактической эволюции.

Но открытие испанских ученых ставит эту, на текущий момент общепризнанную теорию, под вопрос.

Испанские ученые наблюдали за NGC 1277 — галактикой, которая считается космическим реликтом. И, как оказалось, в ней нет темной материи.

Результаты их исследования были опубликованы в авторитетном издании Astronomy and Astrophysics.

Считается, что подобные галактики являются остатками гигантских галактик, существовавших в ранней Вселенной. Таким образом, эти реликтовые галактики очень важны для понимания астрономами того, как формировались первые галактики.

Данная галактика необычна среди галактик тем, что практически не взаимодействовала с другими окружающими галактиками.

Комерон и его коллеги наблюдали за NGC 1277 с помощью прибора, называемого интегральным полевым спектрографом. Это позволило составить карту движения галактики, определить ее массу и распределение массы.

В результате выяснилось, что распределение общей массы NGC 1277, которая должна включать темную материю, совпадает с распределением массы ее обычного вещества, т. е. звезд, пыли, газа и планет.

Проще говоря, ученые подсчитали, сколько «весит» галактика, а затем подсчитали все видимые элементы по отдельности. Цифры совпали.

Ученые твердо убеждены, что темной материи в галактике NGC 1277 просто нет.

Это удивительно, поскольку согласно существующим моделям космической эволюции, включая стандартную модель космологии, NGC 1277 должна состоять из темной материи, как минимум, на 70%.

«Это несоответствие между наблюдениями и тем, что мы ожидаем, является загадкой и, возможно, даже вызовом для стандартной модели», — говорит один из авторов работы, исследователь из Университета Ла-Лагуны Игнасио Трухильо.

Как получилось, что в галактике нет темной материи?

Ученые, сделавшие это открытие, имеют несколько идей относительно того, почему в NGC 1277 так мало темной материи.

«Одна из них заключается в том, что гравитационное взаимодействие с окружающей средой внутри скопления галактик, в котором находится эта галактика, вымыло из нее темную материю», — говорит член команды, научный сотрудник Университета Ла-Лагуна Анна Ферре-Матеу.

По ее словам, другой вариант — темная материя была вытеснена из системы при формировании галактики в результате слияния протогалактических фрагментов, что и привело к появлению реликтовой галактики.

Команда не удовлетворена ни одним из этих объяснений и поэтому продолжит изучение NGC 1277 с помощью оптического телескопа Уильяма Гершеля на канарском острове Ла-Пальма.

Пора прощаться с традиционной космологией?

Авторы исследования не претендуют на моментальное разрушение доминирующей гипотезы о темной материи. Скорее, наоборот, они пытаются найти рациональное объяснение странной галактике.

Если эти исследования подтвердят, что в этой реликтовой галактике отсутствует самая загадочная форма материи во Вселенной, то, по мнению ученых, это не поставит под сомнение само существование темной материи.

Но может помочь переосмыслить ее роль, а также механизмы, связанные с ее перемещением во Вселенной.

Например, сам по себе факт наличия такой уникальной галактики во Вселенной поставит под сомнение альтернативные модели темной материи, так называемые модифицированные теории гравитации.

Например, в последние годы многие ученые обсуждают альтернативные гипотезы, которые не требуют наличия темной материи для того, чтобы объяснить устройство Вселенной.

Например, некоторые исследователи предлагают пересмотреть законы гравитации. В частности это породило теорию о «слабой гравитации» на краю галактик.

Однако, испанские исследователи не считают, что их исследование льет воду на мельницу таких нестандартных гипотез.

«Хотя темная материя в конкретной галактике может быть утрачена, модифицированный закон гравитации должен быть универсальным; он не может иметь исключений», — говорит Трухильо. «Поэтому галактика без темной материи является опровержением такого рода альтернативы темной материи».