Астрономы нашли пару галактик без тёмной материи — аналоги загадочных DF2 и DF4

Астрономы с помощью инструмента MUSE на Очень Большом Телескопе (VLT) в Чили обнаружили две галактики, практически лишённые тёмной материи. Речь идёт о сверхдиффузных объектах FCC 224 и FCC 240, расположенных на окраине скопления Печи (Fornax). Они оказались близкими аналогами знаменитой пары NGC 1052-DF2 и DF4, загадка которых будоражит научное сообщество уже несколько лет.

Согласно исследованию, опубликованному на arXiv, обе галактики демонстрируют низкую дисперсию скоростей звёзд. Если использовать стандартные оценки массы внутри половины светового радиуса, то внутренняя динамика FCC 224 и FCC 240 объясняется исключительно видимым звёздным веществом. Ни горбатые, ни плоские профили тёмного гало не требуются — тёмная материя в них практически отсутствует.

Кроме того, в обеих системах обнаружены необычно яркие шаровые скопления. Их распределение по светимости напоминает таковое в паре DF2/DF4, где скопления также статистически аномально яркие. Возраст звёздного населения FCC 224 и FCC 240 составляет около 10 миллиардов лет, а сами галактики сформировались примерно в одно время. Это согласуется с так называемой моделью «bullet-dwarf», согласно которой высокоскоростные столкновения карликовых галактик могут «выбивать» из них тёмную материю и порождать сверхъяркие скопления.

Однако новая пара заметно отличается от прототипов. Расстояние между FCC 224 и FCC 240 на небесной сфере составляет всего 75 тысяч световых лет (против 240 тысяч у DF2 и DF4), а относительная скорость — лишь 16 км/с (у DF2/DF4 — 358 км/с). Это указывает на то, что объекты находятся на разных стадиях эволюции в рамках одного класса галактик. Возможно, FCC 224 и FCC 240 уже успели сблизиться и потерять кинетическую энергию после столкновения.

Результаты дают новые ограничения для теорий формирования и эволюции ультрадиффузных галактик. Они показывают, что отсутствие тёмной материи может быть более распространённым явлением, чем считалось ранее, и не ограничивается единственной парой в группе NGC 1052. Дальнейшие наблюдения — например, с помощью космического телескопа «James Webb» — помогут проверить, насколько универсален механизм «bullet-dwarf».