Астрофизики обнаружили первый звездный поток от шарового скопления за пределами Млечного пути. Об открытии они сообщили в журнале Nature. Оно важно, поскольку подобные явления могут служить удобным инструментом для оценки массы темной материи.
Звездные потоки — это когерентные структуры, оставшиеся от разрушенного приливными силами компактного объекта, такого как шаровое скопление или карликовая галактика. Внутри Млечного Пути их найдено немало, а вне его поиски затруднены — слишком тусклы эти звездные «реки».
Изучая архивные данные космического телескопа «Хаббл» для другой своей работы, астрофизик Дэвид Хендел обратил внимание на тонкую дугу, исходящую из ультрадиффузной галактики UGC 9050-Dw1 в 115 миллионах световых лет от Земли. Она сама по себе не яркая, что в какой-то мере облегчило находку.
Предположение, что это именно звездный поток, а не артефакт съемки, подтвердили с помощью наблюдений, проводившихся широкоугольной камерой MegaCam, установленной на Канадско-Французско-Гавайском телескопе. Находке дали имя Оясио — в честь холодного тихоокеанского течения.
Открытие ценно и само по себе — как-никак, оно первое в своем роде. Но важнее, что оно помогло оценить массу темной материи в той далекой галактике.
«Звезды в потоке движутся почти по одной и той же орбите, а ее форма определяется гравитацией галактики. Моделируя это гравитационное поле, мы можем оценить полную массу галактики. Мы знаем, какая доля этой массы приходится на видимое вещество — звезды и газ, значит, все остальное должно быть темной материей», — объясняет соавтор работы Титске Старкенбург из Северо-Западного университета.
Расчеты показали, что масса гало UGC 9050-Dw1 составляет примерно 430 миллиардов солнечных масс, что сопоставимо с последними оценками массы Большого Магелланова Облака. При этом размером она с нашу Галактику, но поскольку ультрадиффузная — звездами не изобилует.
«Наши результаты согласуются с предыдущими работами и с тем, что они говорят о темной материи в этой ультрадиффузной галактике. Но мы измерили ее с помощью совершенно нового инструмента, и это доказывает, что метод работает и за пределами нашей галактики», — подчеркивает астрофизик Юли Киль Хольм из Копенгагенского университета, руководившая исследованием.
Если звездные потоки шаровых скоплений утвердятся как практический инструмент за пределами Млечного Пути, это позволит в конечном счете составить карту темной материи для самых разных типов галактик.
«Раньше знания о темной материи, которые мы могли извлечь из звездных потоков шаровых скоплений, ограничивались одной-единственной галактикой — нашей собственной. Теперь, когда мы можем наблюдать эти потоки в совершенно иных типах галактик, открывается путь к гораздо более полному пониманию того, как ведет себя темная материя», — резюмирует Хольм.