Если бы этот объект можно было видеть невооружённым глазом, то он бы в ночном небе выглядел вдвое больше полной Луны и этим потрясающим зрелищем можно было бы полюбоваться где-нибудь, скажем, в Южной Америке: он находится в направлении южного созвездия Чаша. Собственно, его и рассмотрели из чилийской пустыни Атакама, но глазом, вооружённым по последнему слову техники: с помощью Очень большого телескопа Паранальской обсерватории.
Так выглядела бы галактика – спутник Млечного Пути Чаша II, если
бы она была в несколько тысяч раз ярче (художественное
изображение). Фото ©
Объект находится в 380 тысячах световых лет от нас. Для понимания: вся наша галактика Млечный Путь в диаметре простирается ориентировочно на сотню тысяч световых лет. А этот объект имеет в размере около шести или шести с половиной тысяч световых лет. Так вот, это карликовая галактика, которая является галактикой – спутником Млечного Пути, она вращается вокруг нашей галактики
Чем она интересна? Она одна из крупнейших, а именно на четвёртом месте после знаменитых Магеллановых Облаков и карликовой галактики Стрельца, но при этом одна из самых что ни на есть тусклых. По оценкам, там несколько миллиардов звёзд и звёзды эти должны быть в основном маломассивные и при этом очень и очень пожилые, немногим помладше самой Вселенной. Им вполне может быть с десяток миллиардов лет. И весь их совокупный "вес" при таком обширном распределении должен составлять на самом деле ничтожную часть общей массы галактики. А основную часть этой массы составляет то, чего мы практически не понимаем, поэтому можем только строить догадки о том, что это такое, — тёмная материя.
Напомним, откуда вообще берётся "ощущение", что она есть: как раз на основе "взвешивания" галактик. Если взять практически любую галактику и сложить вместе массу всех-всех её звёзд даже вместе с центральной сверхмассивной чёрной дырой, то эта совокупная масса получается слишком мала для того, чтобы взаимная гравитация этих звёзд и чёрных дыр удерживала вместе "здание" галактики. Не было бы никаких спиралей, никаких рукавов и никаких прочих вариантов галактической внешности, если бы всё это не поддерживал какой-то таинственный невидимый каркас, который в несколько раз мощнее, в несколько раз массивнее всего видимого вещества, вместе взятого. Этот невидимый каркас и назвали тёмным веществом, тёмной материей. Поскольку это нечто имеет такую огромную массу, то учёные понимают, что это какое-то вещество. А вот какое оно, что оно собой представляет, приходится предполагать, строить теории и сравнивать результаты теоретических расчётов с данными реальных наблюдений.
Полученное в результате моделирования условное изображение гало
тёмной материи (обозначено синим свечением), в котором заключена
ничтожная видимая часть галактики (в центре). Фото ©
И в основном принято предполагать, что эта тёмная материя такова, что она в принципе, кроме как гравитационно, больше вообще никак не взаимодействует не только с "нормальной" материей, но и между собой, между своими гипотетическими частицами. То есть о ней говорят "холодная тёмная материя". Но тогда должна получаться не совсем та картина, которая обозревается в реальности.
Вот возьмём материю самую обыкновенную, атомную, понятную, которая классифицирована Менделеевым и которая, как теперь выясняется, составляет редкостные, драгоценные 4% Вселенной. И, к примеру, возьмём наше Солнце: у него внутри в основном водород и гелий. В солнечном ядре между атомами водорода идут термоядерные реакции, выделяется огромная энергия, оттого и горят звёзды. И эти термоядерные реакции являются временным препятствием для гравитации: они не дают веществу сжиматься под действием собственной массы. Когда весь водород наконец переработается в гелий, это термоядерное препятствие исчезнет, ядро немедленно сколлапсирует, оно станет меньше Земли и останется в таком виде ещё на долгие миллиарды лет. Такие бывшие звёздные ядра и называются белыми карликами.
А если, кроме гравитации, никакого другого взаимодействия нет,
то, собственно, ничто не может никак гравитации мешать. А тогда в
центре невидимой основной части галактики должна быть такая
чудовищная плотность, которая реальным данным измерений не
соответствует. Учёные оценивают скорости движения звёзд в галактике
и по разнице в этих скоростях делают вывод о том, в какой степени
тёмная материя на них своей гравитацией влияет. И по скоростям в
карликовой галактике Чаша II они
Поэтому астрофизики и приходят ко второй версии тёмной материи: что с обыкновенным веществом она никак не общается, кроме как силой притяжения, но между друг другом эти предполагаемые частицы тёмного вещества как-то взаимодействуют, они как-то обмениваются энергией, может быть, передают тепло и так далее, и это вносит свои поправки и гравитации отчасти противодействует. Эта версия тёмной материи называется самовзаимодействующей тёмной материей. В таком варианте своей природы она очень хорошо объясняет положение дел в удивительной спутниковой галактике Чаша II. И если эта версия окажется верной, то предстоит искать ответ на следующий вопрос: что же там действует за сила, которая на нас никак не распространяется.
Комментарии