У безмежному всесвіті, сповненому яскравих галактик і величних космічних структур, існує унікальна група об’єктів, яка майже непомітна для ока — це галактики з низькою поверхневою яскравістю, що домінують темною матерією та містять лише розріджені скупчення слабких зірок.
Однією з таких таємничих галактик є CDG-2, яка, за оцінками, є однією з найбільш насичених темною матерією галактик, які коли-небудь були виявлені. Темна материя — це невидима форма матерії, яка не відбиває, не випромінює та не поглинає світло. Інформація про це відкриття опублікована у науковій статті в журналі «The Astrophysical Journal Letters».
Дослідження галактик
Виявити такі слабко освітлені галактики — надзвичайно складне завдання. Дослідницька команда на чолі з Давидом Лі з університету Торонто в Канаді використовувала передові статистичні методи для ідентифікації десяти раніше підтверджених галактик з низькою поверхневою яскравістю разом із двома новими кандидатами на звання темних галактик. Їхнє дослідження зосереджувалось на вивченні щільних скупчень глобулярних кластерів — компактних, сферичних зіркових скупчень, зазвичай що обертаються навколо звичайних галактик. Ці кластери можуть свідчити про наявність прихованої зоряної популяції.
Для підтвердження одного з кандидатів на звання темної галактики астрономи використовували три обсерваторії: космічний телескоп NASA «Хаббл», космічну обсерваторію «Юппі» Європейського космічного агентства та наземний телескоп «Субару» на Гаваях. Високоякісні зображення «Хаббла» показали скупчення чотирьох глобулярних кластерів у скупченні галактик Персея, розташованому за 300 мільйонів світлових років від Землі. Подальші дослідження з використанням даних «Хаббла», «Юппі» та «Субару» виявили розмитий світловий ореол навколо зіркових кластерів, що стало переконливим доказом наявності основної галактики.
«Це перша галактика, виявлена виключно через її популяцію глобулярних кластерів», — зазначив Лі. «При консервативних припущеннях, ці чотири кластери представляють всю популяцію глобулярних кластерів CDG-2».
Попередній аналіз свідчить, що CDG-2 має світність, що дорівнює приблизно 6 мільйонам зірок, схожих на наше Сонце, при цьому глобулярні кластери складають 16% її видимої маси. Вражаюче, що близько 99% її маси, яка включає як видиму, так і темну матерію, виявляється темною матерією. Основний обсяг нормальної матерії, необхідної для формування зірок — в основному водневого газу —, імовірно, був відібраний гравітаційними взаємодіями з іншими галактиками в скупченні Персея.
Глобулярні кластери характеризуються високою щільністю зірок і є гравітаційно випробуваними скупченнями, що робить їх надійними маркерами таких невловимих галактик.
Продовжуючи розширення спостережень за небом за допомогою місій, таких як «Юппі», майбутнього космічного телескопа імені Ненсі Грейс Роман і обсерваторії Вера К. Рубін, астрономи все частіше звертаються до машинного навчання та статистичних методів для опрацювання величезних наборів даних.
Космічний телескоп «Хаббл» працює вже понад три десятиліття, продовжуючи робити революційні відкриття, які формують наше фундаментальне розуміння всесвіту. Цей проєкт — результат міжнародної співпраці між NASA та ESA (Європейським космічним агентством), а керування телескопом та операціями місії здійснює Центр польотів NASA в Грінбелті, штат Меріленд.
