Новые наблюдения объекта Cloud-9: еще один шаг к подтверждению существования «темной» галактики
Астрономы выполнили одно из наиболее глубоких оптических исследований объекта Cloud-9, и им не удалось зафиксировать в нем признаки звездного света. Этот результат укрепляет версию о том, что Cloud-9 может оказаться редким примером так называемой «темной», или беззвездной, галактики — системы, которая почти целиком состоит из газа и темной материи, но так и не запустила процесс звездообразования.
Cloud-9 — это облако нейтрального водорода, находящееся вблизи спиральной галактики M94, примерно в 4,66 мегапарсека от нас, что соответствует приблизительно 15 миллионам световых лет. Масса газа в объекте оценивается примерно в один миллион масс Солнца, однако более ранние наблюдения не давали убедительных доказательств наличия там звезд.
Что такое парсек и чему он равен
Согласно стандартной космологической модели ΛCDM, во Вселенной должно существовать множество небольших маломассивных гало темной материи, содержащих газ, но почти не формирующих звезд. В подобных системах собственной гравитации может не хватать, чтобы газ охладился и сжался до плотностей, нужных для запуска звездообразования, — этому препятствует нагрев ультрафиолетовым фоном. Именно поэтому обнаружение действительно беззвездной галактики стало бы важным подтверждением одного из предсказаний стандартной космологии. Однако доказать отсутствие звезд крайне сложно: даже очень тусклая звездная популяция может оставаться незамеченной в глубоких обзорах.
Существуют и альтернативные трактовки природы таких облаков нейтрального водорода. Они могут быть веществом, вырванным из галактик приливными взаимодействиями, высокоскоростными газовыми облаками или сравнительно недолговечными структурами. В некоторых из них могут присутствовать чрезвычайно слабые звездные компоненты, поэтому Cloud-9 требовал особенно глубоких наблюдений.
Группа под руководством Игнасио Трухильо из Института астрофизики Канарских островов использовала высокоскоростную камеру HiPERCAM на Большом Канарском телескопе Gran Telescopio Canarias. Наблюдения велись две ночи в июне 2026 года одновременно в пяти спектральных фильтрах. Чтобы повысить чувствительность к очень слабому рассеянному свету, исследователи систематически немного смещали положение камеры между отдельными экспозициями. При обработке данных центральную область Cloud-9 специально маскировали перед вычитанием фонового сигнала, чтобы случайно не удалить возможное крайне слабое свечение самого объекта.
Наблюдения достигли предельной поверхностной яркости 31,4 звездной величины на квадратную угловую секунду в фильтре g. Такой чувствительности достаточно для поиска чрезвычайно тусклых звездных популяций, которые были недоступны предыдущим обзорным наблюдениям.
Но даже на полученных сверхглубоких изображениях ученые не зарегистрировали звездного света в центральной области Cloud-9. На основании этого они установили верхний предел звездной массы объекта — около 16 тысяч масс Солнца в области диаметром примерно 4200 световых лет.
Для сравнения: масса нейтрального водорода в Cloud-9 оценивается примерно в один миллион солнечных масс. Следовательно, газа в объекте как минимум примерно в 60 раз больше, чем звезд, даже если слабая звездная популяция все же существует на уровне ниже предела обнаружения. Такое соотношение необычно для объекта, который по другим характеристикам может напоминать галактику.
Авторы работы считают, что новые наблюдения независимо усиливают аргументы в пользу того, что Cloud-9 является одним из лучших известных кандидатов на роль беззвездной галактики.
Новый предел находится между результатами двух предыдущих исследований. Более ранняя обзорная работа опиралась на данные, обработка которых не была специально оптимизирована для сохранения чрезвычайно слабого протяженного излучения. Другая оценка, полученная с помощью космического телескопа «Хаббл» по подсчету отдельных звезд, существенно зависела от выбранной для сравнения галактики, которая могла оказаться слишком компактной.
Новые наблюдения важны тем, что получены независимым методом и специально оптимизированы для поиска слабого рассеянного света. Они не доказывают окончательно, что в Cloud-9 вообще нет звезд, но значительно сокращают пространство для возможной скрытой звездной составляющей.
Если дальнейшие исследования подтвердят, что Cloud-9 действительно представляет собой газовое облако внутри гало темной материи, которое никогда не сформировало заметного количества звезд, объект станет редкой возможностью напрямую изучать ранний этап формирования галактик. Такие системы могут показать, почему одни маломассивные гало превращаются в карликовые галактики, а другие остаются практически темными.
Следующим шагом станут еще более чувствительные наблюдения и дополнительные измерения динамики и распределения нейтрального водорода. Они должны помочь определить массу предполагаемого гало темной материи Cloud-9 и окончательно проверить альтернативные объяснения его происхождения. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
Ранее мы рассказывали об антиматерии — что это такое, как выглядит, где используется и почему такая дорогая.
Самое популярное
