На снимке далекой галактики заметили загадочную «темную точку»

Подозревают, что это сгусток той самой давно разыскиваемой темной материи. Если это так, то темная материя совсем не такая, как представляют себе большинство ученых.
Система SDSSJ0946+1006 ("Джекпот")
Система SDSSJ0946+1006 ("Джекпот")Источник: NASA, ESA, R. Gavazzi and T. Treu (University of California, Santa Barbara), and the SLACS team

На окраине крупной эллиптической галактики заподозрили невидимый и при этом очень «тяжелый» и плотный объект, пишут астрономы в недавней статье. Сообщается, что признаки его существования наблюдают в очень эффектной и уже много лет изучаемой системе SDSSJ0946+1006, более известной как «Джекпот».

Она не случайно получила такое прозвище: в глазах астрономов найти ее — невероятная удача. Дело в том, что это так называемая гравитационная линза: массивный объект (черная дыра или целая галактика) своей гравитацией создает вокруг себя очень явную сферическую область искривленного пространства времени, которая напоминает воронку. И если ровно за ней оказалась какая-то более далекая и не имеющая к ней ни малейшего отношения другая галактика, то благодаря этой «воронке» ее становится видно. Более того, возникает ее увеличенное и притом искаженное изображение в виде дуги, «подковы» или даже полного кольца. Так происходит оттого, что свет от фоновой галактики вынужден обходить эту область деформации ткани Космоса. В этом и заключается такой эффект «линзы».

Подобных примеров нашли уже целую и очень разнообразную коллекцию, но в данном случае «джекпот» заключается в том, что передняя большая эллиптическая галактика линзирует не одну галактику, а целых две. В 2020 даже сообщали, что прослеживается и третий источник. А теперь ко всему этому добавляется нечто еще более интригующее: похоже, с самой «линзой» что-то не так.

Астрономы пишут, что получившиеся в этой «комнате смеха» искривленные изображения галактик не совсем такие, как можно ожидать: одна картинка почему-то неожиданно яркая, в других наблюдаются некие дополнительные странные искривления. Ученые смоделировали эту систему, сравнили полученное «ожидание» с реальностью и убедились, что действительно в системе есть что-то еще. Это что-то, по расчетам, должно иметь массу порядка 100 миллиардов Солнц, быть очень плотным, компактным и располагаться при этом не в видимой части галактики, а где-то на ее окраинах — в галактическом гало.

Стоит отметить, что при массе в 100 миллиардов Солнц «маленькая темная точка» вполне тянет на целую галактику. Такую массу, к примеру, может иметь сверхмассивная черная дыра в центре захваченной галактики, но в таком случае должна как-то прослеживаться и сама галактика, и было бы видно, что идет процесс слияния галактик. Кроме того, вокруг такой внушительной черной дыры непременно должен кружиться ярко светящийся диск притянутого вещества — так называемый аккреционный диск. А на деле вместо всего этого — просто неведомый плотный сгусток неизвестно чего без каких-либо видимых проявлений.

Именно это заставило астрофизиков заподозрить, что они имеют дело с загадочной темной материей. Но опять же это противоречит устоявшимся представлениям о ней: многие ученые предполагают, что темная материя состоит из гипотетических слабо взаимодействующих частиц. То есть эти частицы в таком случае почти никак не контактируют, а значит, не могут собираться в такие сгустки, а вместо этого распределены по космическому пространству более равномерно.

Поэтому астрофизикам ничего не остается, кроме как предположить совершенно другую природу темной материи: может быть, на самом деле ее предполагаемые частицы не «общаются» только с обычными, а друг с другом при этом благополучно взаимодействуют. Эта версия получила название гипотезы «самовзаимодействующей темной материи». Именно на ней и пришлось остановиться, чтобы объяснить загадочную «темную точку» в системе «Джекпот».

Ранее в нашей собственной галактике Млечный Путь нашли «памятники истории» Вселенной.