5K
Изучая галактику в 9 миллиардах световых лет от Земли, астрономы установили, что количество темной материи, содержащееся в ней, сопоставимо с наблюдаемым в галактиках нашей эпохи. Это противоречит исследованию 2017 года, в котором утверждалось, что звездные структуры ранней Вселенной в корне отличаются от современных. Выводы ученых представлены в журнале The Astrophysical Journal.
«Обнаруженная нами галактика является первым ярким примером того, что поведение и роль темной материи аналогичны на протяжении почти всей истории Вселенной», – рассказывает Кейтлин Кейси, соавтор исследования из Техасского университета (США).
Темная материя – это невидимая субстанция, которая не испускает света, и обнаружить ее можно лишь по гравитационному воздействию на барионное вещество. Впервые всерьез о ней заговорили в 1970-х годах при изучении спиральных галактик, чьи внешние области вращались слишком быстро и не могли контролироваться только видимыми звездами и газом. Астрономы пришли к выводу, что в этих галактиках должно быть много невидимой массы. Последующие наблюдения показали, что почти во всех галактиках содержится огромное количество «темной материи» и что ее в пять раз больше во Вселенной, чем нормальной.
Тем не менее, несколько недавних исследований показали, что некоторые галактики выбиваются из общей картины «богатых темной материей» структур. В частности, была обнаружена горстка галактик возрастом не менее 10 миллиардов лет, которая не содержит ожидаемого количества темной материи. Это может означать, что звездные дома в то время содержали гораздо меньше невидимой субстанции, однако затем в какой-то момент приобрели ее. Такие выводы ставят под вопрос текущее фундаментальное понимание того, как образуются галактики.
Во время проведения обзора самых яростных звездообразующих галактик, целью которого не являлся поиск темной материи, астрономы, к своему удивлению, обнаружили, что одна из них, получившая обозначение DSFG850.95, содержит «нормальное» количество невидимого вещества, как и предполагали давние теории. Поскольку DSFG850.95 проживает на расстоянии 9 миллиардов световых лет от нас, находка говорит нам о том, что некоторые галактики уже в те времена содержали довольно много темной материи.
Из-за удачного угла, под которым DSFG850.95 обращена к Земле, ученым удалось получить чрезвычайно подробные данные о скорости вращения ее областей, от центра до самых окраин, которые явно указывают на то, что она содержит всю ожидаемую темную материю.
Чтобы понять, является ли DSFG850.95 уникальной для той эпохи или же это обычное явление, авторы исследования планируют продолжить изучение далеких галактик с использованием массива радиотелескопов ALMA.