Таинственный объект неподалёку от Млечного Пути заставил астрономов по-новому взглянуть на роль тёмной материи во Вселенной. Огромное облако газа не содержит ни одной звезды, но при этом обладает колоссальной массой. Его уже называют "провалившейся галактикой" и ключом к пониманию скрытой структуры космоса. Об этом сообщает Popsci.
Международная группа астрономов с помощью космического телескопа "Хаббл" обнаружила первый подтверждённый объект нового типа — Reionization-Limited H I Cloud, или RELHIC. Гигантское образование получило неофициальное имя Cloud-9 и расположено примерно в 2 000 световых лет от Земли.
В отличие от привычных водородных облаков возле Млечного Пути, Cloud-9 меньше по размеру, почти идеально симметрично и необычайно компактно. Наблюдения показали, что давление газа в нём уравновешивает гравитацию массивного гало тёмной материи. По расчётам учёных, в Cloud-9 сосредоточено около 5 миллиардов солнечных масс тёмной материи — именно такие скрытые компоненты всё чаще рассматриваются в контексте поиска тёмного сектора.
"Это облако — окно в тёмную Вселенную. Мы знаем из теории, что большая часть массы Вселенной должна приходиться на тёмную материю, но её сложно обнаружить, потому что она не излучает свет. Cloud-9 даёт нам редкую возможность увидеть облако, в котором доминирует тёмная материя", — заявил сотрудник Института космических телескопов Эндрю Фокс.
Ведущий исследователь проекта, астроном Университета Милан-Бикокка Алехандро Бенитес-Лламбай, называет Cloud-9 "сказкой о неслучившейся галактике". По его словам, отсутствие звёзд здесь — не недостаток, а ключевая улика.
"В науке мы часто узнаём больше из неудач, чем из успехов. В этом случае именно отсутствие звёзд подтверждает теорию. Это говорит о том, что мы нашли первичный строительный блок галактики, которая так и не сформировалась", — отметил учёный.
Аббревиатура RELHIC указывает на главный компонент объекта — нейтральный водород. Это древний газ, оставшийся со времён ранней Вселенной и никогда не участвовавший в звёздообразовании. Ядро Cloud-9 простирается примерно на 4 900 световых лет и содержит массу нейтрального водорода, в миллион раз превышающую массу Солнца.
Долгое время астрономы предполагали существование RELHIC-объектов, но подтвердить их наличие было крайне сложно. Первые намёки на природу Cloud-9 появились ещё в 2023 году благодаря радионаблюдениям, однако окончательный ответ дал только "Хаббл".
"До наблюдений с помощью "Хаббла” можно было утверждать, что это слабая карликовая галактика, звёзды которой просто не различимы наземными телескопами. Но "Хаббл” позволяет точно установить, что там ничего нет", — пояснил соавтор исследования Гагандип Ананд.
Высокая чувствительность усовершенствованной камеры телескопа показала, что все видимые объекты в пределах Cloud-9 — это фоновые галактики, не связанные с самим облаком.
Учёные не исключают, что Cloud-9 может изменить свою судьбу. Если объект продолжит накапливать массу, он способен со временем коллапсировать и запустить процесс формирования первых звёзд. Однако есть и другой сценарий — движение сквозь межгалактическое пространство может привести к потере газа под воздействием внешних сил, что укладывается в более широкие дискуссии о структуре Вселенной.
"Среди наших галактических соседей могут скрываться несколько "заброшенных домов”", — добавила астроном Института космических телескопов Рэйчел Битон.
Карликовые галактики, как правило, содержат хотя бы минимальное количество звёзд и следы активного звёздообразования в прошлом. Cloud-9 принципиально отличается — в нём полностью отсутствуют звёзды, а масса почти целиком приходится на тёмную материю и нейтральный водород. Это делает объект уникальной лабораторией для изучения ранних этапов формирования галактик.
Исследование таких облаков позволяет напрямую проверять космологические модели и уточнять распределение тёмной материи. Оно даёт редкую возможность наблюдать "чистые" структуры без влияния звёзд. В то же время поиск RELHIC требует использования самых мощных телескопов и сложных методов анализа, что ограничивает число подобных открытий.
Что такое RELHIC простыми словами?
Это облако нейтрального водорода, рост которого был остановлен после эпохи реионизации, из-за чего в нём не сформировались звёзды.
Почему Cloud-9 считают объектом из тёмной материи?
Наблюдения показывают, что видимого вещества недостаточно для удержания газа, значит основную гравитацию создаёт тёмная материя.
Может ли Cloud-9 стать галактикой?
Теоретически да, если объект наберёт достаточную массу, но он также может навсегда остаться "провалившейся" галактикой.