Древнее столкновение оставило цепочку галактик без темной материи

Астрономы обнаружили структуру из десятка карликовых галактик, вытянутых неровной цепочкой и лишенных темной материи. Возможно, все это — останки космической катастрофы, которая разметала пару древних галактик на куски.

Движения далеких звезд и галактик показывают, что они испытывают притяжение невидимой темной материи (ее несколько раз больше, чем обычного вещества, из которого сложены сами галактики и звезды). Природа темной материи остается неизвестной, однако именно она определяет формирование крупномасштабных структур Вселенной, доминирует в звездных скоплениях, галактиках и их скоплениях.

Лишь недавно астрономы стали открывать галактики, вовсе лишенные темной материи либо содержащие ее в крайне незначительном количестве. Как, например, карликовая NGC 1052-DF2 (или просто DF2), которую пару лет назад нашла команда Питера ван Доккума (Pieter van Dokkum) из Йельского университета. С тех пор обнаружили еще несколько подобных объектов, включая DF4, расположенную возле DF2. Эти галактики весьма озадачивают ученых, пытающихся понять, как те могли сформироваться без темной материи или как они ее потеряли.

Одна из гипотез связывает их появление со столкновениями галактик. В результате такой «аварии» массы их темной материи могут продолжить свой путь, пройдя друг друга насквозь. А вот облака обычного вещества испытывают давление друг друга, замедляются, взаимодействуя, — и отделяются от темного вещества. На такой сценарий указывает и новая статья ван Доккума и его коллег, опубликованная в журнале Nature.

Наблюдения за DF2 и DF4 показали, что траектории этих галактик стали расходиться из общей точки около восьми миллиардов лет назад. Более того, вместе с ними начали движение и другие карликовые галактики, бедные темной материей. Сегодня DF2 и DF4 входят в целую цепочку, включающую от семи до 11 таких объектов, расположенных от нас на расстоянии около 70 миллионов световых лет.

Ученые предполагают, что эта структура может быть следом одной внушительной и древней катастрофы. Тогда галактики, столкнувшись, потеряли темную материю, а их обычное вещество, взаимодействуя, образовало новые скопления, которые растянулись цепочкой карликовых галактик. У лидирующего конца получившейся в результате структуры астрономы заметили образования, похожие на сгустки темной материи, — возможные останки того же столкновения.