Чумацький Шлях оточений десятками карликових галактик, які вважаються реліктами найперших галактик у Всесвіті. Серед найпримітивніших із цих галактичних скам’янілостей – Тукана II – ультратонка карликова галактика, віддалена від Землі на відстань приблизно 163 000 світлових років.
Астрономи вперше виявили у цій невеликій і дуже давній карликовій галактиці протяжне гало темної матерії. На думку авторів, це говорить про те, що перші галактики у Всесвіті були масивнішими, ніж вважалося раніше.
Вважається, що зірки з низьким вмістом металів утворилися дуже рано, коли Всесвіт ще не виробляв важкі елементи. Тукана II – одна з найбільш хімічно примітивних відомих галактик, судячи зі змісту металів в її зірках.
Американські астрофізики з Массачусетського технологічного інституту (MIT) разом з колегами з Великобританії і Австралії виявили на краю Тукана II кілька зірок, надзвичайно віддалених від центру, і які, тим не менш, перебувають в зоні гравітаційного тяжіння крихітної галактики. На думку дослідників, при такій конфігурації зірок Тукана II повинна мати гало темної матерії, яке в три-п’ять разів масивніше, ніж припускали раніше.
Темна матерія, природа якої поки невідома, за підрахунками вчених, становить понад 85 відсотків Всесвіту. Вважається, що локальна концентрація темної матерії утримує галактики як єдине ціле.
Дослідники також визначили, що зірки на околиці Тукани II більш примітивні, ніж зірки в її ядрі. Це перше свідчення зоряного дисбалансу в карликових галактиках. Автори припускають, що це наслідок одного з перших злиттів у Всесвіті між двома дитячими галактиками, одна з яких була менш примітивна, ніж інша.
«Можливо, ми бачимо один з найраніших ознак галактичного канібалізму, – говорить автор дослідження Анна Фребель, доцент кафедри фізики MIT. – Галактика, можливо, поглинула одного зі своїх менших і примітивніших сусідів, який потім розсипав свої зірки на околицю Тукана II».
Для виявлення більш древніх зірок в карликовій галактиці автори використовували наземний оптичний телескоп SkyMapper, розташований в Австралії, який дозволяє знімати широкі панорами Південної півкулі зоряного неба.
Щоб виявити більш примітивні, бідні металами зірки за межами ядра галактики, дослідники спочатку застосували спеціальний фільтр, а потім обробили відфільтровані дані спеціальним алгоритмом. У підсумку вони ідентифікували давніші зірки, як трохи раніше відомі зірки в центрі, так і дев’ять нових, розташованих на околиці Тукана II.
«Ми думали, що перші галактики були найменшими, найтьмянішими галактиками. Але насправді вони могли бути в кілька разів більше, ніж ми думали. Це також означає, що найраніші галактики утворювалися в ореолах темної матерії набагато більшого розміру, ніж вважалося раніше», – відзначає Фребель.
Автори припускають, що і інші стародавні реліктові галактики можуть мати такі ж довгі гало темної матерії.
Читайте також: