Облако-9 оказалось тёмной галактикой: телескоп GTC не нашёл в ней звёзд

Астрономы поставили точку в многолетнем споре о природе загадочного объекта Облако-9 (Cloud-9): новых звёзд там нет. Исследование, принятое к публикации в журнале Research Notes of the AAS, подтверждает, что перед нами — редчайший случай «тёмной галактики», состоящей из газа и невидимой материи, но практически лишённой светил.

Облако-9 расположено примерно в 14 миллионах световых лет от Земли, в направлении созвездия Гончих Псов, неподалёку от спиральной галактики M94. Первоначально объект засек китайский радиотелескоп FAST по радиолинии нейтрального водорода (21 см). Затем открытие подтвердили данные американских инструментов VLA и Грин-Бэнк. Масса газообразного водорода в системе оценивается примерно в один миллион масс Солнца, а масса удерживающего его гало тёмной материи — примерно в пять миллиардов солнечных масс. При этом оптическое излучение в системе долгое время не фиксировалось вовсе.

Чтобы разобраться, команда испанского астрофизика Игнасио Трухильо задействовала 10,4-метровый Большой Канарский телескоп (GTC) с высокоскоростной камерой HiPERCAM. Снимки достигли предела поверхностной яркости в 31,4 и 31,0 звёздной величины на квадратную угловую секунду в фильтрах g и r — это примерно в десять раз глубже предыдущих наблюдений данной области. Анализ показал полное отсутствие звёздного света в центральной зоне системы размером 1,3 на 1,3 килопарсека. Расчёты таковы: если бы там и присутствовала популяция старых звёзд с низкой металличностью, их суммарная масса не превышала бы 16 тысяч масс Солнца. В галактических масштабах это пренебрежимо малая величина. Ранее к схожим выводам пришли учёные, изучавшие архивные кадры космического телескопа «Хаббл».

Полученные результаты укладываются в стандартную космологическую модель холодной тёмной материи (Lambda-CDM). Облако-9 классифицируют как кандидата в структуры типа RELHIC — первичные газовые облака, удерживаемые тёмной материей. В эпоху реионизации ранней Вселенной ультрафиолетовый фон нагрел газ внутри таких гравитационных сгустков, не позволив ему остыть, сколлапсировать и породить первые поколения звёзд.

Иными словами, Облако-9 — это не «неудавшаяся галактика» в привычном смысле, а скорее законсервированный реликт той эпохи, когда Вселенная ещё не зажгла свои первые огни. Подобные объекты ценны именно своей пустотой: они позволяют проверять модели формирования структур, не отвлекаясь на свет звёзд. И пока одни ищут тёмную материю в ускорителях, другие находят её следы в почти чёрных, но вполне весомых облаках на расстоянии 14 миллионов световых лет.

По материалам: iXBT