Астрономи відкрили в космосі об'єкт, який не хоче мати нічого спільного з темною матерією і тим самим доводить її існування
У сузір'ї Кита виявилася надзвичайно дивна галактика. Дивина її в тому, що вона ідеально підпорядковується законам астрономії, але тільки не тій складній і заплутаній астрономії, за законами якої живе увесь інший космос, а якийсь казкової, зразка позаминулого століття.
Коли велика країна двадцять років поспіль намагається піддати весь світ і невблаганний плин часу, це просто прикрий історичний курйоз. Але коли так само поводиться величезний космічний об'єкт, астрофізики бувають всерйоз заінтриговані: закони фізики вимагають беззаперечного виконання.
Отже, галактика NGC 1052-DF2 вирішила для себе, що вона буде жити за законами астрономії часів Йоганна Кеплера. Та чарівна астрономія дала тріщину в 1922 році, коли Джеймс Джинс і Якоб Каптейн виміряли швидкості орбітального руху зірок в нашій галактиці. Швидкість геть відмовлялася підкорятися старому доброму закону всесвітнього тяжіння: зірки рухалися так, як ніби маса галактики в багато разів більше, ніж сума всіх її зірок. У 30-х роках Фріц Цвіккі спостерігав той же і в сусідніх галактиках - в скупченні Волосся Вероніки. Справа виглядала так, як ніби все галактики знаходяться в центрі масивних згустків дуже важкою, але абсолютно невидимої матерії.
Власне, ті давні астрономічні роботи можна вважати офіційним відкриттям темної матерії , Що становить 4/5 всього речовини Всесвіту. З тих пір астрономи мали нагоду переконатися, що кожна галактика складається головним чином з згустку темної матерії. Всі моделі показували, що галактики в їх нинішньому вигляді просто не могли б сформуватися, якби це загадкове дещо не стягувало зірки своїм тяжінням. Що собою являє ця темна матерія, ніхто толком не розуміє досі, але астрономи легко погодилися тимчасово закрити на це очі, якщо вже вона дозволяє так точно передбачати утворення різних космічних структур.
І ось тепер з'ясовується, що в 65 млн світлових років від нас знаходиться галактика на ім'я NGC 1052-DF2, категорично не готова миритися з таким станом речей. Про неї повідомляє Пітер ван Доккум з Єльського університету і його колеги . Зірки в ній поводяться рівно так, як повинні були б поводитися, якби крім зірок там нічого не було. Темна матерія, яка до сих пір всюди проявляла себе в спотворенні зіркових орбіт, на цей раз з якоїсь причини взяла вихідний: схоже, її там просто немає.
Спостерігати за впертою галактикою, яка не визнає складнощів сучасної космології, вельми цікаво: адже саме так виглядало б все в нашому Всесвіті, якби незрозуміла темна матерія плутала карти. А виглядає ця галактика так: будучи за розмірами рівній нашому Чумацькому шляху, вона приблизно в двісті разів поступається йому за кількістю зірок. Вона така ефемерна, що крізь неї видно інші галактики, розташовані за нею (тому, власне, вона так довго не привертала до себе уваги астрономів). Розрідженість цієї недогалактікі зайвий раз доводить, що сучасні моделі формування галактик вірні, і якби не темна матерія, нічого подібного нашому любому і затишного Чумацькому шляху в космосі просто не було б.
Спостереження за NGC 1052-DF2 показали незвично малий вміст темної матерії Зображення: NASA, ESA, and P. van Dokkum
Звідки взялося таке диво? На цей рахунок у Пітера ван Доккума є свої міркування. Зовсім неподалік розташована гігантська еліптична галактика NGC 1052. Можливо, сам процес її утворення або вплив надмасивної чорної діри в її серцевині привели до того, що звичайна речовина було відірване від темної матерії і змушене було утворити галактику власними силами. Вийшло у нього не дуже добре: начебто все на місці, і чорна діра в середині, і глобулярні кластери, проте все якесь недолуге і Малахольна.
Ця історія, вельми далека від завершення, допоможе астрономам розбиратися в тому, як насправді формуються галактики. Однак у неї є і більш фундаментальний аспект. Справа в тому, що починаючи з 1920-х рр. знаходилися теоретики, що ставили під сумнів висновки Джинса і Цвикки. Якщо абсолютно всі в космосі рухається не по закону гравітації, а так, як ніби в закон треба додати зайву масу, можливо, цю масу і шукати не треба, а має сенс просто підправити сам закон. Наприклад, припустити, що гравітація зменшується з відстанню трохи повільніше. Запропоновано більш-менш складні теорії, покликані вирішити проблему темної матерії без всякої темної матерії. Спостереження Пітера ван Доккума підводить під всією цією метушнею жирну риску: його дивна галактика доводить, що порушення рівнянь гравітації відбувається хоч і дуже часто, але не завжди. Можливі ситуації, коли ніякої темної матерії немає, і тоді зірки починають вести себе в точності так, як їм наказано. А значить, сама темна матерія - не віртуально ефект неправильної формули, а щось реальне, живе своїм життям в нашій всесвіту. Якби галактика NGC 1052-DF2 сама не привернула уваги астрономів, її варто було б пошукати хоча б заради того, щоб трохи вгамувати всіляких любителів нетрадиційної науки і нестандартного мислення - дуже вже вони дратують.
Залишається додати, що робота ван Доккума і колег - вже друга з початку року стаття, що містить серйозні свідчення реальності темної матерії. У лютому надійшли дані з радіотелескопу EDGES в західній Австралії: астрофізики виміряли поглинання реліктового випромінювання воднем, заповнювало Всесвіт в догалактіческую епоху. З'ясувалося, що його температура сильно нижче, ніж очікувалося, і пояснити це можна лише тим, що газ віддавав тепло частинкам темної матерії . Та не абияким, а досить легким у порівнянні з тим, чого очікують більшість фізиків.
Такий стрімкий розвиток подій вказує, що за темну матерію взялися всерйоз і скоро можна очікувати дійсно сенсаційних новин. Коли вони надійдуть, обіцяємо сказати всі належні фрази про мощі розуму і настановами прогресу. А поки замовкаємо в передчутті.
Ця замітка була опублікована в тижневику «Вікна», літературному додатку до ізраїльській газеті «Вести» .
