Группа учёных, работающих с космическим телескопом «Хаббл», обнаружила новый тип астрономического объекта — богатое газом облако тёмной материи без звёзд, которое считается «реликтом» раннего формирования галактик. Объект, получивший название Cloud-9, является первым подтверждённым обнаружением подобного объекта во Вселенной.

«Это история о несостоявшейся галактике, — говорит руководитель программы Алехандро Бенитес-Лламбай из Миланского университета Бикокка. — В науке мы обычно больше узнаём из неудач, чем из успехов. В данном случае отсутствие звёзд доказывает правильность теории. Это говорит нам о том, что мы нашли в локальной Вселенной изначальный строительный блок галактики, которая не сформировалась».

«Это облако — окно в тёмную Вселенную, — говорит член команды Эндрю Фокс из Ассоциации университетов для исследований в астрономии. — Мы знаем из теории, что большая часть массы во Вселенной, как ожидается, состоит из тёмной материи, но напрямую это обнаружить сложно, потому что она не излучает. Cloud-9 даёт нам редкую возможность взглянуть на облако, в котором доминирует тёмная материя».

Объект называется Reionization-Limited H I Cloud, или RELHIC. В названии "H I" относится к нейтральному водороду, а "RELHIC" отражает водородное облако ранней Вселенной, которое не сформировало звёзды. В течение многих лет учёные искали свидетельства существования такого теоретического и фантомного объекта. И только «Хаббл» помог подтвердить, что объект действительно не содержит звёзд (телескоп использует усовершенствованную камеру ACS (Advanced Camera for Surveys), которая позволяет проводить глубокие наблюдения и обнаруживать очень тусклые объекты).

Расположение объекта Cloud-9 на расстоянии около 14 миллионов световых лет от Земли. Пурпурное свечение — это радиоданные, полученные наземным радиотелескопом Very Large Array (VLA), указывающие на наличие протяжённого газового облака. Пунктиром отмечена область максимального радиосигнала — именно здесь учёные искали звёзды. Однако последующие наблюдения телескопа «Хаббл» с помощью камеры Advanced Camera for Surveys не обнаружили внутри облака ни одной звезды. Немногочисленные объекты, видимые в его пределах, оказались фоновыми галактиками. До наблюдений «Хаббла» Cloud-9 можно было интерпретировать как крайне тусклую карликовую галактику, чьи звёзды недоступны для наземных телескопов из-за ограниченной чувствительности. Данные «Хаббла» показали, что на самом деле эта «несостоявшаяся» галактика вовсе не содержит звёзд. Источник: NASA, ESA, VLA, Gagandeep Anand (STScI), Alejandro Benitez-Llambay (University of Milano-Bicocca); Joseph DePasquale (STScI)

Астрономы считают, что RELHIC — это облака тёмной материи, которые не смогли накопить достаточно газа для формирования звёзд. Они представляют собой «окно в ранние этапы формирования галактик». Cloud-9 предполагает существование множества других малых структур, в которых доминирует тёмная материя, во Вселенной — других несостоявшихся галактик. Это открытие даёт новое представление о «тёмных компонентах Вселенной», которые трудно изучать с помощью традиционных наблюдений, ориентированных на яркие объекты, такие как звёзды и галактики.

Ядро этого объекта состоит из нейтрального водорода и имеет диаметр около 4900 световых лет. Исследователи измерили водородный газ в Cloud-9 по радиоволнам, которые он излучает, и оценили его массу примерно в миллион раз больше массы Солнца. Предполагая, что давление газа уравновешивает гравитацию облака тёмной материи, подсчитали, что тёмная материя Cloud-9 должна составлять около пяти миллиардов солнечных масс.

Обнаруженная три года назад в рамках радиообзора, проведённого с помощью сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST) в Гуйчжоу, Китай, находка была позже подтверждена телескопом Green Bank и Very Large Array в Соединённых Штатах. Но только с помощью «Хаббла» удалось окончательно определить, что несостоявшаяся галактика не содержит звёзд.