Тёмная галактика Облако-9: новые данные подтверждают отсутствие в ней звёзд

Астрономы завершили одно из наиболее детальных исследований кандидата в «тёмные галактики» под названием Облако-9 (Cloud-9) и не зафиксировали в нём никаких признаков звёздного населения. Научная статья с описанием результатов опубликована на сервере препринтов arXiv и принята к публикации в журнале Research Notes of the AAS.

Облако-9 расположено примерно в 14 миллионах световых лет от Земли в направлении созвездия Гончих Псов и находится рядом со спиральной галактикой M94. Первоначально его зарегистрировал радиотелескоп FAST в Китае по радиолинии нейтрального водорода (21 см), после чего открытие подтвердили данные телескопов VLA и Грин-Бэнк в США. Масса газообразного водорода в системе составляет около одного миллиона масс Солнца, а масса удерживающего его гало темной материи оценивается примерно в пять миллиардов солнечных масс. При этом оптическое излучение в системе долгое время не фиксировалось.

Чтобы получить новые научные данные, команда ученых во главе с испанским астрофизиком Игнасио Трухильо обратилась к передовым инструментам Большого Канарского телескопа (GTC). На этом 10,4-метровом металлическом гиганте ученые использовали уникальную высокоскоростную камеру HiPERCAM, способную с высочайшей детализацией фиксировать быстрые изменения в космосе. Полученные оптические снимки достигли предела поверхностной яркости в 31,4 и 31,0 звездной величины на квадратную угловую секунду в фильтрах g и r. Это позволило изучить оптический диапазон примерно в десять раз глубже, чем удавалось в ходе предыдущих наблюдений данной области.

Анализ данных показал отсутствие звездного света в центральной зоне системы размером 1,3 на 1,3 килопарсека. Астрономы рассчитали: если бы там присутствовала популяция старых звезд с низкой металличностью, их суммарная масса не превышала бы 16 тысяч масс Солнца. В галактических масштабах эта величина пренебрежимо мала и свидетельствует о практическом отсутствии звездного населения. Ранее к схожим выводам пришли ученые, анализировавшие архивные кадры космического телескопа «Хаббл».

Результаты согласуются со стандартной космологической моделью холодной темной материи (Lambda-CDM). Ученые классифицируют Облако-9 как кандидата в структуры типа RELHIC — первичные газовые облака, удерживаемые темной материей. В эпоху реионизации ранней Вселенной ультрафиолетовый фон нагрел газ внутри таких гравитационных сгустков, не позволив ему остыть, сколлапсировать и сформировать первые поколения звезд.

Источник: arxiv.org