# Шани Даниели: «Галактики без тёмной материи доказывают, что она реальна» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=38E8aF8_NM0 Канал: Event Horizon Опубликовано: 18.04.2019 --- Тёмная материя остаётся одной из самых интригующих загадок современной науки, однако новые наблюдения заставляют учёных пересмотреть привычные модели её распределения. Аспирантка Йельского университета Шани Даниели (Shany Danieli) совместно с командой проекта Dragonfly обнаружила уникальный класс галактик, в которых тёмная материя практически отсутствует, что, по мнению исследователей, парадоксальным образом становится решающим доказательством её физического существования как отдельной субстанции. ## 🛰 Проект Dragonfly и открытие ультрадиффузных галактик [[JUMP:01:55]] История открытия началась в 2015–2016 годах, когда исследовательская группа под руководством профессора Питера ван Доккума применила инновационный инструмент — телескоп Dragonfly Telephoto Array [2:50]. Этот прибор, состоящий из множества телеобъективов, специально спроектирован для обнаружения объектов с крайне низкой поверхностной яркостью, которые ранее оставались незамеченными для традиционных телескопов. В ходе изучения хорошо известного скопления Кома (Coma Cluster) учёные обнаружили новый класс объектов, получивших название «ультрадиффузные галактики» (Ultra-Diffuse Galaxies, UDG) [3:02]. Эти объекты обладают уникальными характеристиками: * **Масштаб:** По своим размерам они сопоставимы с Млечным Путем. * **Светимость:** Количество звёзд в них в 100–1000 раз меньше, чем в нашей Галактике [3:16]. * **Плотность:** Они крайне разрежены, что делает их очень тусклыми и трудными для наблюдения. Одной из самых поразительных особенностей UDG оказалось наличие огромного количества компактных источников света — шаровых звёздных скоплений [3:43]. По словам Шани Даниели, число таких скоплений в этих галактиках значительно выше, чем можно было бы ожидать, исходя из их общей светимости. Это сочетание разреженного света и избытка ярких звёздных кластеров стало для науки совершенно новым феноменом [3:56]. ## 🌌 Аномалия NGC 1052-DF2: Галактика без «невидимого клея» [[JUMP:04:12]] В апреле 2018 года команда опубликовала в журнале Nature статью о галактике NGC 1052-DF2 (сокращенно DF2), которая бросила вызов существующим представлениям о космосе [4:24]. Используя данные о кинематике звёзд, учёные измерили скорости их движения внутри галактики. Результаты оказались сенсационными: движение звёзд в DF2 полностью объясняется массой только видимой, барионной материи [4:40]. В отличие от большинства известных галактик, где звёзды движутся слишком быстро и «удерживаются» от разлёта гравитацией невидимой тёмной материи, в DF2 никакого дополнительного гравитационного влияния обнаружено не было [4:52]. Вскоре после этого, в ноябре того же года, команда Даниели идентифицировала вторую подобную галактику — NGC 1052-DF4 (DF4) [14:42]. Она находится в той же группе галактик, что и первая, и обладает идентичными свойствами: диффузным светом, специфическими шаровыми скоплениями и отсутствием тёмной материи [15:08]. ## ⚖ Контраст: От «пустых» галактик до тёмных гигантов [[JUMP:05:05]] Ситуация осложняется тем, что ультрадиффузные галактики не являются однородным классом. В 2016 году та же группа исследователей обнаружила в скоплении Кома галактику (Dragonfly 44), которая представляет собой полную противоположность DF2: более 99% её массы приходится именно на тёмную материю [5:18]. Шани Даниели выделяет ключевые различия в их среде обитания: 1. **Плотные скопления:** Массивные UDG с избытком тёмной материи обычно находятся в огромных скоплениях, таких как Кома [5:58]. 2. **Малые группы:** Галактики без тёмной материи (DF2 и DF4) были найдены в небольшой группе NGC 1052, состоящей всего из примерно 20 галактик [6:11]. 3. **Изолированные объекты:** Учёные планируют изучить UDG, находящиеся в полной изоляции, чтобы понять, играет ли окружение решающую роль в их формировании [6:52]. Ведущий Джон Майкл Годье предположил, что галактики могли «красть» тёмную материю друг у друга под воздействием гравитации [7:05]. Даниели соглашается, что приливное взаимодействие с массивной соседней галактикой NGC 1052 могло лишить DF2 её тёмного гало [7:30]. Однако она отмечает, что в таком случае на снимках должны быть видны следы деформации света (приливные хвосты), а шаровые скопления, скорее всего, были бы сорваны в первую очередь. Поскольку этого не наблюдается, вопрос остаётся открытым и требует теоретического моделирования [8:25]. ## 💎 Загадка сверхярких звёздных скоплений [[JUMP:09:36]] Ещё одна странность заключается в поведении шаровых скоплений. В обычной Вселенной наблюдается прямая корреляция: чем больше в галактике шаровых скоплений, тем массивнее её гало тёмной материи [9:49]. В случае с DF2 всё ровно наоборот — скоплений много, а тёмной материи нет. Более того, Шани Даниели указывает на аномальные физические свойства этих кластеров в DF2: * Они значительно ярче, чем аналогичные скопления в Млечном Пути [10:30]. * Они более массивны и имеют большие размеры [11:23]. * При этом их звёздный состав кажется вполне обычным — это старые звёзды с низким содержанием металлов [11:11]. Даниели предполагает, что в этих галактиках в прошлом могли существовать экстремальные условия — например, области с очень высокой плотностью газа, которые позволили сформироваться таким массивным объектам из обычной барионной материи без участия тёмной [11:36]. ## 🧬 Почему отсутствие тёмной материи подтверждает её существование [[JUMP:12:03]] Самый парадоксальный вывод из работы Даниели заключается в том, что находка галактик без тёмной материи фактически спасает стандартную теорию тёмной материи. Существуют альтернативные теории гравитации (например, MOND), которые утверждают, что никакой тёмной материи не существует, а «эффект лишней массы» — это просто результат того, что законы гравитации работают иначе на больших масштабах [12:59]. Однако если бы гравитация была изменена повсеместно, мы бы видели этот эффект в *каждой* галактике [13:12]. По мнению Даниели, обнаружение объектов, где тёмной материи нет, доказывает: 1. Тёмная материя — это физическая субстанция, а не свойство гравитации [12:17]. 2. Она может отделяться от обычной материи в ходе космических процессов [12:31]. 3. Существуют механизмы (хотя пока и не до конца ясные), позволяющие формировать галактики только из барионного вещества [11:50]. В настоящее время команда продолжает работу с телескопом Кека на Гавайях, чтобы изучить более широкий спектр кандидатов в UDG [15:33]. Даниели убеждена, что дальнейшие наблюдения выявят еще более широкий диапазон свойств этих объектов и помогут окончательно понять природу «невидимого фундамента» Вселенной [15:45].