Практически не содержит звезд. Ученые обнаружили, что объект Cloud-9 может быть темной материей неудачной галактики

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

«Это облако открывает окно в темную Вселенную», — говорит астроном Эндрю Фокс из Space Telescope Science Institute.

Он объясняет, что большинство массы Вселенной, согласно теории, является темной материей, которую трудно обнаружить, потому что она не светится. Cloud-9 дает редкую возможность посмотреть на объект, где доминирует именно темная материя.

Обычные галактики состоят из звезд, газа и «гало» темной материи, которая держит все вместе. Темная материя невидима, но ее гравитация важна: она создает «пузырь» притяжения, который собирает нормальную материю, например водород, из которого впоследствии могут образовываться звезды.

Cloud-9 впервые заметили во время радионаблюдений за нейтральным водородом с помощью крупнейшего радиотелескопа FAST в Китае. Оказалось, что газ в облаке холодный, компактный и «связанный» гравитацией. На него еще не влияла ультрафиолетовая радиация, которая распространена во Вселенной и создается звездами и галактиками.

Астрономы называют такие объекты RELHIC (Reionization-Limited HI Cloud) — облака водорода и темной материи, которые не достигли плотности, достаточной для формирования звезд. Их предсказывали модели ранней Вселенной, но найти на самом деле очень сложно, потому что многие из них теряют газ или путаются с другими облаками.

Команда под руководством Гагандипа Ананда из Space Telescope Science Institute использовала дополнительные наблюдения радиотелескопами Green Bank и Very Large Array. Они выяснили, что Cloud-9 имеет форму плотной сферы водорода диаметром около 4 900 световых лет. Масса газа — около миллиона Солнц, объект не вращается. Чтобы удержать облако, требуется примерно 5 миллиардов масс Солнца темной материи.

Оптические наблюдения с помощью телескопа Хаббл не обнаружили никаких звезд. Если бы в облаке были звезды, Хаббл бы их заметил. Это позволяет исключить даже небольшую карликовую галактику.

«Это история неудачной галактики», — говорит Алехандро Бенитес-Лламбай из университета Милана-Бикокка. «Ученые часто больше узнают из неудач, чем из успехов. В этом случае отсутствие звезд подтверждает теорию. Мы нашли примитивный строительный блок галактики, которая не сформировалась».

Другие кандидаты RELHIC существуют, но Cloud-9 особенный: он не имеет звезд, не вращается, и его расстояние известно. Это самое надежное наблюдение RELHIC на сегодня. Возможно, в будущем облако превратится в полноценную галактику, а сейчас это редкий остаток процесса формирования галактик.