Никакой тёмной материи: В космосе наблюдают объект, с которым явно что-то не так

Вот оно, это пока что совершенно непонятное явление. Это галактика NGC 1277 в созвездии Персея, на расстоянии порядка 240 миллионов световых лет. Казалось бы, галактика как галактика.

По своему типу она эллиптическая, то есть имеет форму сфероида, объёмного эллипса. Эдвин Хаббл полагал, что такими галактики рождаются, а потом делаются спиральными, как наш Млечный Путь. Но позже астрономы поняли, что это вовсе не обязательно так, и такие похожие на капсулу галактики могут иметь очень даже солидный возраст. Вот и в данном случае NGC 1277, как установили учёные, около 10–12 миллиардов лет. Собственно, практически ровесница Млечного Пути, которому тоже примерно 12 миллиардов лет. И, кстати, самой Вселенной при этом 13,8 миллиарда лет.

Но дело сейчас не в этом, а в том, как любые галактики во Вселенной вообще появились. И появились они, по текущим представлениям, благодаря загадочной тёмной материи. Напомним, что это такое: это вещество, которое в космосе не видно, но оно при этом имеет совершенно громадную массу, с которой не сравнится всё видимое, сверкающее в космосе вещество, вместе взятое. А как же поняли, что оно есть: именно по его массе, а значит, по мощнейшей гравитации. Астрофизики подсчитывают общее количество всех звёзд и вообще всей понятной массы в любой галактике и видят, что этой массы абсолютно недостаточно для того, чтобы удерживать вместе всё это громадное скопление звёзд. Должно быть в несколько раз больше. То есть наша галактика не то что распалась бы, а и вообще просто бы не сформировалась, не будь у неё невидимого каркаса. И такой каркас, как до сих пор были уверены учёные, есть у любой галактики. В целом, по примерным представлениям, для сохранения архитектуры галактик надо, чтобы эта скрытая масса, эта тёмная материя составляла примерно 20–25% всей Вселенной. При этом всё видимое вещество, то есть все галактики с их звёздами, планетами, газовыми облаками и всем прочим — от силы процента четыре от Вселенной. А основная часть, порядка 70% всего сущего — это ещё более таинственная тёмная энергия, которая владеет антигравитацией и заставляет пространство Вселенной расширяться всё быстрее и быстрее.

Так вот, вернёмся всё-таки к тёмной материи: у учёных есть способы примерного подсчёта, сколько же её содержится в какой-то галактике. Например, они измеряют, с какой скоростью вокруг галактического центра вращаются звёзды. Вообще, с увеличением расстояния от центра притяжения скорость вращения его "подданных" должна уменьшаться. Мы это наблюдаем, скажем, в родной Солнечной системе: Меркурий оборачивается вокруг светила за 88 земных суток, Плутон — за 248 земных лет. Но в галактиках в этом смысле наблюдается любопытнейший казус, а именно: почему-то на окраинах всё начинает носиться быстрее без всяких видимых причин. А раз начинает носиться быстрее, значит, что-то разгоняет. Так астрофизики и распознали, что, похоже, галактики сидят внутри гигантских невидимых гало этой тёмной материи, и получается так, что изнутри их к центру тянет видимое вещество, а снаружи воздействует невидимое. И по вот этому поведению звёзд на галактической окраине учёные и смотрят, насколько внушительно это невидимое воздействие и сколько для этого нужно скрытой гравитации.

Есть и ещё один момент: как распределена масса видимого вещества по галактике, потому что гравитация тёмной материи при своём количестве неизбежно на это должна влиять. И при таком раскладе сил в галактике эллиптической, как NGC 1277, масса должна быть распределена по сравнению со спиральной гораздо более равномерно. Что и наблюдают везде и всюду, но только не в этой NGC 1277. К примеру, её совокупная масса вместе с тёмной материей — порядка 120 миллиардов Солнц. Это весьма тяжеловесно, но на самом деле Млечный Путь "весит" и вовсе приблизительно полтора триллиона Солнц. Но при таком своём общем "весе" у сфероидной, капсулоподобной и не самой крупной NGC 1277 имеется посередине сверхмассивная чёрная дыра аж в 17 миллиардов Солнц. И это при том, что сверхмассивная чёрная дыра в центре исполинского спирального Млечного Пути имеет массу всего чуть более 4 миллионов Солнц. Миллионов. А тут в каком-то, простите, эллипсе — 17 миллиардов.

Далее учёные посмотрели скорость движения звёзд на окраинах NGC 1277 и увидели, что как-то не очень она сильно там увеличивается. Всё это вместе создаёт такую картину, что в этой странной галактике тёмной материи либо содержится максимум полпроцента, либо её там нет вообще. А должно бы быть как минимум 10, а то и все 70%. Таким образом, мы впервые в истории наблюдаем в космосе галактику, которая держится своими силами практически без невидимой поддержки сильной тёмной руки. И пока не понимаем, как ей это удаётся. Из того немногого, что учёные на этот счёт могут предложить в качестве объяснения, — что, возможно, её гипертрофированный галактический центр ей достался по счастливому стечению обстоятельств, он изначально ей не принадлежал — она когда-то с кем-то повстречалась и от той встречи получила неимоверную мощь.

Но надо сказать, если это и было так, то, видимо, в её самой ранней юности, потому что у неё есть ещё одна удивительная особенность: по её ровнейшей структуре и составу для астрономов очевидно, что она на протяжении своей долгой жизни никого не поглощала, ни с кем не сталкивалась и вообще сохранилась в своём первозданном состоянии. Такие галактики называют реликтовыми, их во Вселенной очень мало.