Обнаружена самая отдаленная карликовая галактика

Ученые долгое время пытались обнаружить тусклые карликовые галактики, которые вращаются вокруг нашего Млечного Пути

И для научного сообщества было большой неожиданностью, когда 18 января команда астрономов, использовавших адаптивную оптику телескопа «Keck II», объявила об открытии карликовой галактики, которая находится на рекордно отдаленном от Земли расстоянии.

Новая карликовая галактика, обнаруженная доктором Симоной Вегетти и ее коллегами из Массачусетского технологического института, является спутником эллиптической галактики, которая находится на расстоянии почти в 10 миллиардов световых лет от Земли. Команда сделала открытие, изучая массивную галактику, названную JVAS B1938 + 666, которая служит гравитационной линзой для света от еще более отдаленной галактики, расположенной за ней.

Как у всех сверхмассивных эллиптических галактик, гравитация JVAS B1938 + 666 может отклонять свет, проходящий возле нее. Часто свет от галактики на заднем плане (если смотреть с Земли) деформируется и принимает форму дуги, окружающей галактику-линзу, и иногда это образует то, что называют кольцом Эйнштейна. В этом случае двумя линзовыми изображениями «спрятанной» галактики физически формируется кольцо. Размер, форма и яркость кольца Эйнштейна зависят от распределения массы перед галактикой-линзой.

Вегетти и ее команда получили четкое почти инфракрасное изображение JVAS B1938 + 666 при использовании 10-метрового телескопа «Keck II» и его адаптивной оптической системы, которая корректирует эффекты размытия от атмосферы Земли и обеспечивает удивительную яркость изображений. С этими данными они точно определили распределение материала JVAS B1938 + 666, а также структуру и яркость галактики, расположенной за ней.

Исследователи использовали сложную компьютерную технику, чтобы получить модель массы галактики-линзы, а также учесть любую лишнюю массу линзы, которая не входит в состав галактики. То, что они обнаружили, было избыточной массой возле кольца Эйнштейна, которую они приписывали спутнику или карликовой галактике. Команда Вегетти также использовала отдельную аналитическую модель, чтобы проверить обнаруженную лишнюю массу, и стало ясно, что спутниковая галактика действительно может объяснить данные.

«Эта спутниковая галактика нас действительно удивляет, потому что она была обнаружена благодаря массе, хотя в действительности ее масса мала, - говорит Роберт Шмидт из Центра Астрономии в Гейдельбергском университете. – Очевидным вопросом становится вопрос о том, может ли спутниковая галактика наблюдаться непосредственно, а не ее гравитационным воздействием на форму второстепенного объекта. С сегодняшним оборудованием - нет. Объект слишком отдален, чтобы быть непосредственно зафиксированным одной из наших камер. Но хорошо то, что возможно зарегистрировать эти неуловимые объекты, которые зависли ореолами вокруг отдаленных галактик-линз. Название находки еще не одобрено научным сообществом».

Изображение галактики JVAS B1938 + 666, полученное телескопом «Keck II» на Гавайях. Отчетливо видно кольцо Эйнштейна

Ученые полагают, что такие галактики, как наша, формируются в течение более чем миллиардов лет посредством слияния многих меньших галактик. Таким образом, вполне логично ожидать, что вокруг Млечного Пути должно быть большое количество карликовых галактик. Однако астрономы могут наблюдать очень немногие из этих крошечных галактик-пережитков, что заставляет ученых делать вывод, что многие из них содержат мало звезд или, возможно, могут состоять почти полностью из темной материи.

Ученые строят теории о существовании темной материи, чтобы объяснить наблюдения, которые предполагают, что во Вселенной присутствует гораздо больше массы, чем можно видеть теми средствами, которые у нас есть в распоряжении. Однако так как частицы, которые составляют темную материю, не поглощают и не излучают свет, их до сих пор невозможно ни обнаружить, ни идентифицировать. Компьютерное моделирование показывает, что у Млечного Пути было приблизительно 10 000 спутниковых карликовых галактик, но только 30 из них обнаружены.

«Возможно, многие из спутниковых галактик состоят из темной материи, поэтому их невозможно обнаружить», - говорит Вегетти.