Fornax spiečių aptiktos dvi galaktikos, kuriose beveik nėra tamsiosios materijos

Astronomų komanda Fornax spiečiuje aptiko dvi vaiduokliškas galaktikas, kuriose, atrodo, beveik nėra tamsiosios materijos. Tai tik antrasis žinomas toks porinis atvejis, keliantis naują įtampą standartiniams galaktikų formavimosi modeliams.

Galaktikos FCC 224 ir FCC 240 yra Fornax spiečiaus pakraštyje, maždaug už 60 milijonų šviesmečių nuo Žemės. Gegužės 22 d. į „arXiv“ išankstinių publikacijų serverį įkeltame ir birželio 9 d. „Phys.org“ aprašytame tyrime, kuriam vadovavo Maria Luísa Buzzo iš Jeilio universiteto, buvo naudojamas „Very Large Telescope“ teleskopo instrumentas MUSE galaktikų vidiniam judėjimui matuoti.phys+1

Per lėtai judančios žvaigždės

Abiejose galaktikose stebima itin maža greičio dispersija – jų žvaigždės ir kamuoliniai spiečiai juda taip vangiai, kad gravitacinę trauką galima paaiškinti vien tik matoma materija, be tamsiosios materijos halo poreikio. Jų dinaminės masės pusės šviesos spinduliu atitinka žvaigždžių mases ir yra gerokai mažesnės už vertes, tikėtinas tipinėms nykštukinėms galaktikoms.gadgets360+1

Abiejose galaktikose taip pat yra neįprastai ryškių kamuolinių spiečių su didelės masės žvaigždžių dominavimu, kurie labai panašūs į NGC 1052-DF2 ir NGC 1052-DF4 – vienintelę anksčiau patvirtintą galaktikų be tamsiosios materijos porą.phys+1

„Kulkos-nykštukės“ scenarijaus tikrinimas

Tyrime nagrinėjama „kulkos-nykštukės“ hipotezė, pagal kurią dvi dujų turinčios nykštukinės galaktikos susiduria dideliu greičiu, jų tamsiosios materijos halai praeina vienas pro kitą, o įprastinė materija fiziškai susiduria, atskirdama žvaigždes nuo tamsiosios materijos ir sukeldama intensyvų žvaigždėdaros pliūpsnį.phys+1

Šį scenarijų patvirtina tai, kad FCC 224 ir FCC 240 yra beveik tokio paties amžiaus – apie 10 milijardų metų – o jų kamuoliniai spiečiai pasižymi identišku amžiumi ir metalingumu kaip ir jų galaktikų difuziniai žvaigždžių kūnai, o tai rodo, kad viskas susiformavo vieno smurtinio epizodo metu.phys

Tačiau yra vienas ryškus skirtumas. Nors DF2 ir DF4 yra atskirtos maždaug 240 kiloparsekų atstumu, o jų nuolaužų takas tęsiasi daugiau nei du megaparsekus, FCC 224 ir FCC 240 yra nutolusios tik 75 kiloparsekus ir dreifuoja viena link kitos vos 16 kilometrų per sekundę greičiu, sudarydamos, atrodo, kompaktišką, gravitaciškai susietą porą.phys

Kosmologinės pasekmės

Tai, kad FCC 224 yra galaktika be tamsiosios materijos už NGC 1052 grupės ribų, pirmą kartą buvo patvirtinta 2025 m. naudojant W.M. Kecko observatoriją. Naujasis tyrimas papildo šį darbą parodydamas, kad jos palydovė FCC 240 pasižymi tomis pačiomis savitomis savybėmis.keckobservatory

„Apibendrinant galima teigti, kad FCC 224 ir FCC 240 galėjo susiformuoti per didelio greičio susidūrimą, panašų į tą, kuris buvo pasiūlytas DF2 ir DF4 atveju“, – daro išvadą tyrėjai. Jei tai pasitvirtintų, ši išvada rodytų, kad procesas, sukuriantis galaktikas be tamsiosios materijos, nėra unikalus vietinis keistumas, o platesnis reiškinys – toks, kurio standartiniai kosmologiniai modeliai dar negali atkartoti.phys