Астрономы обнаружили аномально низкую плотность темной материи у пяти карликовых галактик Андромеды

Исследователи из коллаборации по изучению Местной группы галактик представили новые результаты моделирования карликовых сфероидальных галактик (dSph) вокруг Андромеды (M31). В рамках второй части серии работ они проанализировали семь таких объектов: Андромеда I, III, V, VII, IX, XXXI и XXXII. Ученые обновили кинематические данные и с помощью инструмента GravSphere оценили центральную плотность темной материи на расстоянии 150 парсек от центра каждой галактики.

Выяснилось, что две галактики — Андромеда III и V — имеют плотность темной материи, согласующуюся с предсказаниями стандартной космологической модели ?CDM (холодная темная материя с космологической постоянной). Однако у остальных пяти плотность оказалась аномально низкой. Это продолжает наметившуюся тенденцию: ранее аналогичное отклонение было обнаружено у четырех из 35 известных спутников Андромеды.

Стандартная модель ?CDM предсказывает определенный профиль плотности темного гало на основе чисто гравитационного формирования структур. Однако наблюдения показывают, что у многих карликовых галактик в Местной группе центральная плотность ниже ожидаемой. Авторы проверили гипотезу о «нагреве» темной материи за счет интенсивного звездообразования — но пришли к выводу, что этот механизм не может быть единственным объяснением.

Дополнительно ученые рассмотрели влияние приливных сил со стороны Андромеды и разброс концентрации темных гало. Они предположили, что галактики с пониженной плотностью движутся по более вытянутым орбитам, чем их «нормальные» аналоги. Если последующие наблюдения не подтвердят эту гипотезу, может потребоваться пересмотр физики темной материи или даже выход за рамки стандартной космологической модели.

Результаты исследования опубликованы в репозитории arXiv (препринт 2606.00221). Работа добавляет новые данные в копилку загадок темной материи, которая составляет около 85% всей материи во Вселенной, но до сих пор не обнаружена напрямую. Дальнейшие наблюдения за орбитами этих галактик, например с помощью телескопа «Хаббл» или будущих инструментов, помогут проверить предложенную гипотезу.