Астрономы обнаружили вблизи Млечного Пути галактику-призрак

Эта малояркая галактика по размерам достигает трети Млечного пути, но при этом масса ее удивительно мала. И этим она коренным образом отличается от всех известных до сих пор спутников Млечного пути и противоречит основным теориям образования галактик. А как могла возникнуть эта галактика, для ученых представляется серьезной загадкой.
Новооткрытая соседняя галактика Antlia 2 (указана стрелочкой) по размерам соответствует Большому Магелланову облаку (слева), но при этом остается чрезвычайно тусклой

Наш Млечный путь имеет не только близких соседей, как, например, Магеллановы облака; он окружен и многочисленными более мелкими галактиками-спутниками. Эти карликовые галактики нередко включают в себя менее тысячи звезд с ограниченной массой, но при этом большинство из них содержат в себе особенно много темной материи. И при этом большинство звезд в примерно 60 уже известных таких галактических спутниках Млечного пути являются очень старыми и бедными металлами.

«Предательские» звезды

И вот теперь астрономы группы Габриеля Торреальбы из Института астрономии и астрофизики Тайбэя (Тайвань) обнаружили еще одного, причем весьма необычного спутника Млечного пути. Они тщательно проанализировали данные спутника Gaia ESA на предмет наличия переменных звезд, которые могли бы относиться к еще неизвестным карликовым галактикам в окрестностях Млечного пути. Эти так называемые переменные типа RR Лиры хорошо распознаются по малому количеству тяжелых элементов и своей регулярной пульсации.

«Такие звезды — переменные типа RR Лиры — обнаруживались до сих пор в каждой известной карликовой галактике. Поэтому мы поначалу были не особенно удивлены, обнаружив группу таких звезд почти впритык к галактическому диску Млечного пути», — рассказал соавтор исследования Василий Белокуров из университета Кембриджа. — «Но когда мы повнимательнее присмотрелись к их позициям, то оказалось, что мы нашли что-то совершенно новое».

Гигантские размеры и очень малая плотность наполнения звездами

Звезды оказались частью до сих пор неизвестной и весьма диковинной галактики. Она располагается на расстоянии всего в 130 тысяч световых лет от Млечного пути, но большей своей частью «прячется» от нас за плотным галактическим звездным диском. И что самое странное: галактика, получившая название Antlia 2, имеет невероятного огромные для карликовой галактики размеры — ее объем соответствуют размерам Большого Магелланова облака или трети величины Млечного пути.

Но при этом галактика в 4 тысячи раз легче того же Магелланова облака, то есть плотность ее заполнения звездами чрезвычайно низка. «Это скорее похоже на призрак галактики», — говорит Торреальба. — «Объекты, настолько диффузные, как Antlia 2, до сих пор астрономами не наблюдались». Новооткрытая «галактика-призрак» не соответствует ни нормальным галактикам, как Млечный путь, ни известным до сих пор типам и видам карликовых галактик — это нечто совершено особенное.

Противоречие распространенным теориям

Странное в этой галактике вот что: обычно спутники Млечного пути с течением времени теряют часть своих звезд в пользу нашей родной галактики, так как огромная ее гравитация просто «отнимает» их у этих галактик-спутников. «Но совершенно необъяснимым является то, почему Antlia 2 имеет такие циклопические размеры», — рассуждает соавтор Сергей Копосов из университета Карнеги-Меллона. — «Ведь это значит, что эта галактика-спутник поначалу должна была бы иметь вообще невообразимые размеры, если даже после «кражи» звезд она осталась столь огромной».

Как объясняют астрономы, столь огромное, но настолько неяркое скопление звезд противоречит всем действующим теориям образования галактик — они просто не предусматривают возможности существования таких галактик. И им остается лишь ломать голову, как вообще могла образоваться Antlia 2, и почему она сегодня такая, какая есть.

Как могла образоваться Antlia 2?

Ученые предполагают такое вариант: Возможно, что именно имевшие место в прошлые эпохи взрывы сверхновых и сильные звездные ветра умудрились так далеко раздвинуть звезды, расширив и пределы Antlia 2. Но при этом и темная материя может тоже «разбавляться» еще больше, чем это имеет место в обычных случаях. «Но если именно звездообразование смогло изменить распределение темной материи в галактике Antlia 2, то в этом случае оно действовало с беспримерной до сих пор эффективностью», — говорит Джейсон Сандерс из Кембриджского университета.

Вторая версия — это то, что Antlia 2 возникла с необычно большим гало из темной материи. В результате близких пролетов возле Млечного пути она потеряла большую часть своих звезд, но гравитационное влияние гало позаботилось о том, чтобы галактика эта, как целое, не сжалась и не сморщилась, а только стала менее плотной. «Если такая модель соответствует действительности, то внутри и в окружении Antlia 2 должно находиться огромное количество обломков вследствие такого приливного эффекта», — говорят исследователи. — «Но это можно проверить только путем целенаправленного сканирования и прочесывания области вокруг этой галактики».

Лишь вершина айсберга?

Но пока суть да дело, Antlia 2 остается загадкой. И возникает вопрос, а может существуют и другие, и даже многочисленные «галактики-призраки». «Мы задаем себе вопрос, а не является ли эта галактика лишь вершиной огромного айсберга», — говорит Мэттью Уолкер из университета Карнеги-Меллона. — «Ведь может оказаться, что Млечный путь вообще находится в плотном кольце целой популяции таких почти невидимых карликовых галактик, как эта».