Найдено шаровое звездное скопление с гало из темной материи

Ученые нашли признаки того, что шаровое скопление NGC 5824 в гало Млечного Пути может быть окружено ореолом темной материи.

Астрономы обнаружили веские признаки того, что шаровое звездное скопление NGC 5824, расположенное на периферии Млечного Пути, может быть погружено в собственный ореол темной материи. К такому выводу исследователи пришли после анализа наблюдений с наземных телескопов и данных космической миссии Gaia.

NGC 5824 находится примерно в 104 тысячах световых лет от Земли, имеет массу около миллиона масс Солнца (106 M⊙) и возраст примерно 12,8 млрд лет. Это одно из самых ярких шаровых скоплений во внешней области галактического гало.

Ученые проанализировали фотометрические данные и собственные движения звезд, используя наблюдения телескопа Magellan Clay и Канадско-Франко-Гавайского телескопа. Такой подход позволил детально исследовать распределение звезд в скоплении и вокруг него.

Возможный след темной материи

Одной из главных особенностей NGC 5824 оказалось размытое звездное «облако», которое симметрично окружает скопление и выходит далеко за пределы его приливного радиуса. Анализ показал, что структура распространяется как минимум на 20 угловых минут, а распределение плотности звезд снижается регрессивно с коэффициентом примерно −2,6.

Образец «правильного» шарового скопленияИсточник: Unsplash

Отсутствие резкого обрыва плотности, характерного для большинства шаровых кластеров, может указывать на то, что скопление удерживается не только гравитацией звезд, но и дополнительной массой — например, ореолом темной материи. Однако исследователи подчеркивают, что для окончательного подтверждения гипотезы потребуются дополнительные спектроскопические наблюдения, которые позволят измерить скорости звезд на окраинах системы.

Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Мы проанализировали фотометрические данные и собственные движения звезд в NGC 5824 и сравнили их с теоретическими моделями. Спектроскопические наблюдения, проведенные для изучения дисперсии скоростей, позволят получить более точный ответ относительно содержания темной материи в NGC 5824.
 

Паула Диас
старший автор исследования.

Шаровые скопления — одни из самых древних объектов во Вселенной, многие из них сформировались более 12 млрд лет назад. Некоторые ученые считают, что часть таких скоплений могут быть остатками карликовых галактик, разрушенных гравитацией Млечного Пути.

В редких случаях обнаруживаются почти полностью «темные» кластеры: например, объект CDG-2, по оценкам, состоит из темной материи на 99,9%. Изучение динамики шаровых скоплений считается одним из перспективных способов косвенного поиска темной материи.

Шаровое скопление крупным планомИсточник: Unsplash