Нові дані, отримані за допомогою Космічного телескопа імені Габбла, надають додаткові докази руйнування галактики NGC 1052-DF4 внаслідок припливів. Цей результат пояснює попередній висновок, що цій галактиці бракує більшої частини темної матерії. Вивчивши розподіл світла та кулястих зоряних скупчень галактики, астрономи дійшли висновку, що сила тяжіння сусідньої галактики NGC 1035 позбавила NGC 1052-DF4 темної матерії і зараз розриває цю галактику на частини.
У 2018 р. міжнародна група дослідників на підставі спостережних даних від Космічного телескопа імені Габбла і кількох наземних телескопів уперше виявила галактику, що лежить відносно недалеко від Молочного Шляху, в якій відсутня більша частина темної матерії. Це відкриття галактики NGC 1052-DF2 стало несподіванкою для астрономів, оскільки було зрозуміло, що темна матерія (ТМ) є суттєвою складовою в сучасних моделях формування та еволюції галактик. Адже без присутності ТM хмарам з первинного газу не вистачало б сили тяжіння, щоб почати руйнуватися й утворювати зорі й галактики. Через рік було виявлено ще одну галактику (NGC 1052-DF4) в якій не вистачає темної матерії. Це спричинило ще бурхливіші дискусії серед астрономів про природу цих об’єктів.
Тепер науковці використали нові дані від «Габбла» для пояснення причини відсутності темної матерії в NGC 1052-DF4, яка лежить на відстані 45 мільйонів світлових років від Землі. Мірея Монтес (Mireia Montes) з університету Нового Південного Уельсу в Австралії очолила міжнародну групу астрономів для вивчення галактики за допомогою глибоких оптичних зображень. Дослідники з’ясували, що відсутність темної матерії можна пояснити наслідками припливного руйнування. Сили тяжіння сусідньої масивної галактики NGC 1035 розривають NGC 1052-DF4. Під час цього процесу темна матерія видаляється, натомість зорі відчувають ефекти взаємодії з іншою галактикою на більш пізньому етапі.
Дотепер такий спосіб видалення темної матерії був прихований від астрономів, бо його можна спостерігати лише за допомогою дуже«глибоких зображень» (ідеться про зображення з високим просторовим розділенням — Ред.), які можуть виявити надзвичайно слабкі риси. «Ми використали “Габбл” двома способами, щоб виявити, що NGC 1052-DF4 перебуває у процесі взаємодії з іншою галактикою», — пояснила Монтес. «Ми вивчали світло від галактики та розподіл в ній кулястих зоряних скупчень».
Завдяки високій роздільній здатності «Габбла» астрономи змогли ідентифікувати популяцію кулястих зоряних скупчень галактики. Великий канарський телескоп (Gran Telescopio Canarias, GTC) з поперечником дзеркала 10,4 метра та 80-см телескоп Інституту астрофізики Канарських островів (Іспанія) було задіяно, щоб доповнити дані спостережень від Космічного телескопа імені Габбла.
Ділянка неба навколо галактики NGC1052-DF4. Знімок отримано за допомогою 80-см телескопа Інституту астрофізики Канарських островів (Іспанія) в обсерваторії Тейде на острові Тенеріфе. На світлині показано основні галактики в полі зору, зокрема NGC 1052-DF4 (у центрі зображення) та її сусідку NGC 1035 (ліворуч від центра). Фото з сайту www.spacetelescope.org.
«Мало просто витратити багато часу на спостереження за об’єктом, життєво важливою є ретельна обробка даних», — пояснив учасник наукової групи Рауль Інфанте-Сайнз (Raúl Infante-Sainz) з Інституту астрофізики Канарських островів. «Тому було важливо, щоб ми використовували не просто один телескоп / прилад, а декілька (як наземних, так і космічних) для виконання цього дослідження. Завдяки високій роздільній здатності “Габбла” ми отримали змогу ідентифікувати кулясті зоряні скупчення, а потім за допомогою фотометрії GTC з’ясували їхні фізичні властивості».
Нині в астрономії вважають, що кулясті скупчення утворюються на етапі інтенсивного утворення зір, коли вони формували галактики. Компактні розміри та світність цих об’єктів дають змогу їх легко спостерігати.Тому спостерігаючи їх, можна з’ясовувати властивості галактики в якій вони містяться. Таким чином, вивчаючи і характеризуючи просторовий розподіл скупчень у NGC 1052-DF4, астрономи можуть більше дізнатися про сучасний стан самої галактики. Характер групування цих скупчень свідчить про те, що їх «вилучають» з материнської галактики. Це, натомість, підтверджує висновок про те, що відбувається руйнування галактики внаслідок припливів.
Вивчаючи світло галактики, астрономи також знайшли докази припливних хвостів, які утворюються з речовини, яка відривається й віддаляється від NGC1052-DF4 — це ще більше підтверджує висновок: відбувається явище руйнування. Додатковий аналіз дав змогу зробити висновок, що центральні частини галактики ще не руйнуються. У припливних хвостах міститься лише приблизно 7% зоряної маси галактики. Це означає, що темної матерії, яка менш концентрована, ніж зорі, галактика позбулася раніше, а тепер починає втрачати і зорі з її зовнішніх ділянок.
«Цей результат є хорошим індикатором того, що, хоча темна матерія галактики покинула систему, зорі лише зараз починають зазнавати дії механізму руйнування», — пояснив учасник дослідження Іґнасіо Трухільо (Ignacio Trujillo) з Інституту астрофізики Канарських островів. «З часом NGC1052-DF4 буде роззосереджена навколо великої галактики NGC1035, а деякі з її зір вільно плаватимуть у глибокому космосі».
Виявлення доказів, які підтверджують, що механізм припливного руйнування — цілком прийнятне пояснення зниклої темної матерії галактики, не тільки вирішило астрономічну загадку, але також дало полегшення астрономам. Без цього науковці зіткнулися б з потребою переглянути наше розуміння законів гравітації.
«Це відкриття узгоджує наявні знання про те, як утворюються та еволюціонують галактики з найприйнятнішою космологічною моделлю», — підсумувала Монтес.
За інф. з сайту www.spacetelescope.org підготував Іван Крячко
