Темная карликовая галактика скрыта в знаменитой гравитационной линзе ALMA

0
10

Едва уловимые искажения, скрытые в потрясающем образе гравитационной линзы SDP.81 являются сигнальными знаками скрытой карликовой галактики в гало гораздо больше галактики удаленной от Земли почти на 4 млрд световых лет. Это открытие открывать путь для телескопа ALMA, чтобы найти еще много подобных объектов, которые смогут помочь астрономам решать важные вопросы о природе темной материи.

Темная карликовая галактика скрыта в знаменитой гравитационной линзе ALMA

В 2014 году в рамках проекта ALMA’s Long Baseline Campaign, астрономы изучали различные астрономические объекты, чтобы проверить возможности нового телескопа. Одним из таких объектов стала гравитационная линза или как ее еще называют – кольца Эйнштена. Его природа довольно проста. Свет испускаемый далекой галактикой проходя через другой массивный астрономический объект искажается и как бы огибает его образуя своеобразное кольцо. В данном случае источником света служит галактика удаленная от Земли на 12 млрд световых лет.

Это явление, называемое гравитационным линзированием, было предсказано общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. В руках астрономов оно является мощным природным инструментом помогающим изучать далекие галактики, которые находятся слишком далеко для наземных и космических обсерваторий. Кроме этого им удается получить информацию и о линзирующей галактики, которая благодаря своему весу искажает и фокусирует свет от более удаленных объектов.

В новой статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal, астроном Yashar Hezaveh из Стэндфордского университета в Калифорнии и его команда объяснили, как детальный анализ этого широко разрекламированного изображения, помог обнаружить признаки наличия скрытой карликовой темной галактики в гало более близкой галактики.

Современные теории предполагают, что темная материя, на которую приходится примерно 80 % массы всей Вселенной, создана из пока еще неустановленных частиц, которые не взаимодействуют с видимым светом или другой формой электромагнитного излучения. Тем не менее, темная материя имеет значительную массу, поэтому ее легко обнаружить посредством гравитационного влияния на окружающее пространство.

Для изучения объекта SDP.81, группа ученых применила способ компьютерного моделирования для беспрецедентного понимания гало линзирующей галактики. В результате многонедельной работы был обнаружен неизвестный объект массой менее одной тысячной массы Млечного пути расположенный рядом с этой астрономической увеличительной линзой.

Дальнейший анализ показал, что вероятнее всего рядом с линзирующей галактикой расположена чрезвычайно тусклая карликовая галактика, где преобладает темная материя. Согласно теоретическим расчетам, большинство галактик должны быть переполнены подобными карликовыми галактиками, расположенными по соседству. Однако обнаружить их оказалось сложной задачей. Даже вокруг нашей галактики Млечный путь, астрономы нашли только 40 подобных объектов из тысячи предполагаемых.

«Такое расхождение между наблюдаемыми и предсказанными карликовыми галактиками, было одной из основной проблем космологии в течении почти двух десятилетий», — объяснил Нил Далаль из Университета штата Иллинойс, член исследовательской команды. «Если эти карликовые объекты преобладающе состоят из темной материи, это может дать нам новое понимание истинной природы этого загадочного вещества».