Одинокие галактики стесняются обнажаться

Открытие в 2003 году трех "голых" галактик - то есть не окутанных "шубой"-гало из темной материи - вызвало большое оживление в среде астрофизиков и инициировало немедленные попытки найти другие подобные объекты. Однако новые детальные исследования изолированных галактик в рентгеновском диапазоне не привели к подтверждению новой теории, согласно которой галактики могут формироваться или эволюционировать множеством принципиально разных способов.

Согласно общепринятой ныне теории, видимые галактики из обычного звездного вещества формируются в пределах скоплений из невидимой темной материи. Хотя посредством обычных астрономических наблюдений темное вещество обнаружить нельзя, его гравитационное воздействие на наблюдаемые галактические объекты зафиксировано достаточно надежно.

Однако в 2003 году группа британских астрономов во главе с Аароном Романовским (Aaron Romanowsky) из Ноттингемского университета (University of Nottingham) с помощью 4,2-метровый оптического телескопа имени Вильяма Гершеля на испанском острове Ла Пальма обнаружила три галактики, которые, как казалось, имели в своем составе совсем небольшое количество темного вещества, а возможно, и полное его отсутствие.

Две изученные галактики при этом входили в состав крупных галактических скоплений, и поэтому можно было предположить, что свои "гало" из темного вещества они просто потеряли за счет гравитационного взаимодействия со своими соседями. Но подобное предположение никак не проходило в случае третьей "голой" галактики, ведь третья была явной одиночкой, изолированной от других скоплений, и не могла ни с кем взаимодействовать.

Загадка той одинокой галактики побудила Эвана О'Салливана (Ewan O'Sullivan) из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Кембридж, штат Массачусетс, США) поискать другие изолированные галактики (представляющие собой достаточно редкое явление по сравнению со скоплениями галактик) и выяснить, имеют ли они в свою очередь ореолы из темного вещества.

О'Салливан воспользовался данными от орбитального рентгеновского телескопа NASA "Чандра" (Chandra), чтобы прояснить этот вопрос. Объектом исследования стала эллиптическая галактика, обозначаемая как NGC 4555, возле которой в радиусе 400 миллионов световых лет не наблюдается никаких крупных галактик (изображения NGC 4555 были получены в феврале 2003 года с помощью инструмента ACIS - Advanced CCD Imaging Spectrometer). Эти первые детальные наблюдения изолированной эллиптической галактики показали, что она погружена в горячее (10 миллионов градусов Цельсия) газовое облако диаметром свыше 400 тысяч световых лет (что в два раза больше той части, что видима в оптическом диапазоне), испускающее мощное рентгеновское излучение, что говорит о наличие ореола из темного вещества, масса которого в 300 раз превышает массу облака и в 10 раз - массу видимой части галактики.

Даже при том, что результаты О'Салливана в первую очередь служат поддержкой стандартных теорий формирования галактик (так называемая модель "холодного темного вещества" - "cold dark matter", согласно которой темное вещество состоит из таинственных частиц, оставшихся от плотной ранней Вселенной и двигавшихся достаточно медленно тогда, когда начали формироваться галактики и галактические скопления), они порождают и некоторые новые интересные идеи. Кажется более вероятным, что галактики могут либо иногда лишаться своего "темного ореола" после того, как уже полностью сформируются, либо формироваться с намного меньшим количеством темного вещества, чем это предсказывает теория. Чтобы выяснить все это досконально, О'Салливан собирается заняться изучением рентгеновского излучения от 30 других одиноких эллиптических галактик.