Космос преподнёс странный сюрприз: газ и тьма есть, а звёзд — ни одной

Иногда отсутствие результата оказывается важнее самой находки. Астрономы обнаружили в космосе объект, который содержит газ и тёмную материю, но при этом полностью лишён звёзд. Это открытие впервые подтверждает существование особого типа "несостоявшихся галактик", предсказанных теорией. Об этом сообщается в научной публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Объект, которого ждали десятилетиями

На расстоянии около 14 миллионов световых лет от Земли, вблизи спиральной галактики M94, была обнаружена загадочная структура, получившая название Cloud-9. Исследование возглавил физик Алехандро Бенитес-Льямбай из Миланского университета Бикокка в сотрудничестве с учёными из Канады и США. Cloud-9 оказался первым достоверным кандидатом в класс объектов RELHIC — Reionization-Limited H I Cloud, существование которых ранее оставалось исключительно теоретическим.

Почему Cloud-9 — не галактика

Новые наблюдения показали, что Cloud-9 представляет собой массивный гало тёмной материи, удерживающий значительные объёмы нейтрального водорода. При этом в области размером более 1,4 килопарсека — около 4 500 световых лет — не обнаружено ни одной звезды. Именно это отсутствие звёздного света стало ключевым доказательством того, что объект не является галактикой в привычном смысле.

"Мы подтвердили, что несмотря на массу и наличие газа, Cloud-9 не образует звёзд: в этой области не светится ни один объект", — объясняет физик Университета Милано-Бикокка Алехандро Бенитес-Льямбай.

Подтверждение космологической модели

Такие структуры были предсказаны стандартной космологической моделью ΛCDM, которая описывает формирование Вселенной. Согласно теории, некоторые гало тёмной материи достаточно массивны, чтобы удерживать газ, но недостаточно плотны, чтобы преодолеть тепловое давление и запустить звездообразование. В результате возникают так называемые "провалившиеся" или "призрачные" галактики.

Как удалось зафиксировать RELHIC

Первый сигнал от Cloud-9 был зафиксирован в 2023 году китайским радиотелескопом FAST, крупнейшим в мире сферическим радиотелескопом диаметром 500 метров. Он обнаружил слабое радиоизлучение нейтрального водорода. Затем объект изучили с помощью радиотелескопа Very Large Array в США, обеспечившего высокое пространственное разрешение. Окончательное подтверждение отсутствия звёзд дали наблюдения космического телескопа Hubble, который в течение восьми орбит проводил глубокую съёмку этой области.

Почему открытие считают прорывом

Невозможность обнаружить звёзды в Cloud-9 стала решающим аргументом в пользу существования RELHIC. Это открытие помогает чётче определить границу между тёмными гало, которые со временем превращаются в галактики, и теми, что навсегда остаются тёмными.

"Отсутствие звёзд — фундаментальный шаг для проверки модели ΛCDM и понимания того, какие структуры во Вселенной так и не зажигаются", — отмечает исследователь.

Теперь Cloud-9 рассматривается как уникальная лаборатория для будущих наблюдений. Более глубокие исследования в оптическом диапазоне могут дать новые ответы о том, как формируются галактики и почему некоторые из них так и остаются невидимыми для света.