Линза Эйнштейна помогла найти галактику из темной материи

Астрономы обнаружили галактику из темной материи. Для поиска невидимой галактики ученые воспользовались так называемой линзой Эйнштейна — методом, который позволяет находить объекты по их гравитационному влиянию на окружение. Работа авторов представлена в журнале Nature, а ее краткое описание приведено в пресс-релизе Массачусетского технологического института (MIT).

Существование темной материи было постулировано в 1930-е годы шведским астрономом Фрицем Цвикки для объяснения недостатка во Вселенной массы — видимых галактик "не хватало" для того, чтобы небесные тела вели себя так, как наблюдают астрономы. В названии этой субстанции отражена ее основная особенность: темная материя участвует в гравитационном взаимодействии и не участвует в электромагнитном (то есть ее нельзя наблюдать непосредственно).

Количественно во Вселенной намного больше темной материи, чем "обычной". Не так давно астрономы выдвинули гипотезу, что одним из типов объектов, состоящих из этой невидимой субстанции, являются карликовые галактики-спутники больших звездных скоплений. Считается, что "полноценные" галактики наподобие Млечного Пути формируются, притягивая и поглощая своих миниатюрных соседей. Из этого предположения следует, что такие крупные звездные образования должны быть окружены большим количеством мелких спутников (в случае Млечного Пути приблизительное количество оценивается в 10 тысяч). Однако в действительности астрономам удалось обнаружить в непосредственной близости от Галактики только около 30 "соседок". Ученые предположили, что оставшиеся галактики по тем или иным причинам не смогли сформировать звезд и состоят из темной материи.

Авторы новой работы решили найти такую невидимую спутницу системы JVAS B1938+666, состоящей из двух галактик, которые находятся на одной прямой друг с другом, если наблюдать их с Земли. Такое расположение позволяет использовать метод гравитационного линзирования, или линзу Эйнштейна. Гравитация массивных объектов вроде галактик заметно отклоняет пути света, идущего от более удаленных объектов, и параметры этого отклонения зависят от массы отклоняющей "линзы". Наблюдая при помощи телескопа Keck II на Гавайских островах систему JVAS B1938+666, астрономы выяснили, что эта система отклоняет пути прохождения света не так, как предсказывает теория. Соответственно, ученые сделали вывод о существовании у системы спутника из темной материи.

Это уже вторая галактика, состоящая из ненаблюдаемой субстанции, известная специалистам. Первая была в 18 раз массивнее нынешней, и была слишком велика для того, чтобы быть галактикой-спутником.