Данные, полученные на космическом телескопе «Hubble», предоставили доказательства приливного разрушения галактики NGC 1052-DF4, что поддерживает и объясняет предыдущие выводы о практически полном отсутствии в ней темной материи. По мнению астрономов, удивительная NGC 1052-DF4 лишилась ее при взаимодействии с более крупной соседкой NGC 1035 и теперь обречена. Результаты наблюдений и выводы ученых представлены в журнале Astrophysical Journal.
В 2018 году международная группа исследователей впервые в истории наблюдений обнаружила галактику, получившую обозначение NGC 1052-DF2, в которой отсутствует большая часть темной материи. Это открытие стало неожиданностью для астрономов, поскольку таинственная субстанция является ключевым компонентом в современных моделях образования и эволюции галактик. Фактически, без темной материи первичный газ не обладал бы достаточным гравитационным притяжением, чтобы перейти к формированию первых звездных домов.
Спустя год было объявлено об открытии еще одной галактики «без темной материи», NGC 1052-DF4, что подняло еще больше споров о природе этих загадочных объектов.
«Теперь нам, наконец, удалось найти причины отсутствия темной материи в NGC 1052-DF4, которая располагается на расстоянии 45 миллионов световых лет от нас. Мы обнаружили, что исчезновение темной материи можно объяснить эффектами приливного разрушения. Силы гравитации соседней массивной галактики NGC 1035 разрывают NGC 1052-DF4 на части. Во время этого процесса темная материя удаляется, в то время как звезды ощущают эффекты взаимодействия с другой галактикой на более поздней стадии», – рассказывают авторы исследования.
До сих пор «улетучивание» темной материи таким способом оставалось скрытым от астрономов, поскольку его можно было наблюдать только с помощью чрезвычайно глубоких изображений, которые могут выявить очень слабые детали.
«Высокое разрешение «Hubble» позволило нам идентифицировать шаровые скопления в галактике и оценить их распределение в ней», – сообщили авторы исследования.
Считается, что шаровые скопления образуются в периоды интенсивного звездообразования в галактиках. Благодаря компактным размерам и светимости они являются хорошими индикаторами свойств родительской галактики. Таким образом, изучая и характеризуя пространственное распределение скоплений в NGC 1052-DF4, астрономы смогли получить представление о текущем состоянии галактики. Расположение шаровых скоплений в ней предполагает, что они «отрываются» от NGC 1052-DF4, подтверждая вывод о ее приливном разрушении.
Дополнительный анализ выявил свидетельства существования приливных хвостов, которые образованы из материала, удаляющегося от NGC1052-DF4 – еще одно подтверждение ее разрушения.
«Центральные части галактики остаются нетронутыми, и только около 7% звездной массы находится в приливных хвостах. Это означает, что темная материя была удалена из галактики, и теперь внешний звездный компонент также начинает убегать из нее. Со временем NGC1052-DF4 будет поглощена большой системой NGC 1035, и по крайней мере некоторые из ее звезд отправятся в свободной плавание по космосу», – пояснили авторы исследования.
Обнаружение доказательств, подтверждающих механизм приливного разрушения как объяснение отсутствия темной материи в галактике, «успокоило» астрономов, так как в противном случае ученым пришлось бы пересмотреть свое понимание законов гравитации.
«Это открытие поддерживает наше представление о том, как образуются и развиваются галактики, и общепринятую космологическую модель», – заключили авторы исследования.
