Поиск галактического гало для «недостающей» материи

Это изображение иллюстрирует распространение рентгеновских лучей вокруг пяти галактик, снимки которых были объединены для получения подробностей об их сферических, газообразных гало. Оно было создано командой ученых с использованием космического рентгеновского телескопа ESA ― XMM-Newton. Рентгеновское излучение обозначено фиолетовым.

Вся материя во вселенной существует либо в форме «обычной» материи, либо необычной — темной. К удивлению ученых, изучающих близлежащие галактики, в последнее время обнаруживается, что они содержат значительно меньше обычной материи, чем ожидалось. Считалось, что потерянная «обычная» материя таится в газообразных гало галактик, но новая находка XMM-Newton не подтверждает этого.

В попытке изучить внешние края галактик и определить сколько в них материи команда ученых, изучила пять различных спиральных галактик и объединила их данные вместе, получив одну галактику с усредненными свойствами нескольких. Проделав это, они увидели слабое рентгеновское излучение газового гало, окружающего каждую галактику, а также реликтовое излучение более четко. Но наблюдения не подтвердили высокой концентрации газа, которая объясняла бы пропажу «обычной» материи.

Это изображение состоит из двух компонентов: трёхцветное фоновое изображение галактики NGC 5908 с окружающими ее звездами со Слоуновского цифрового небесного обзора (Sloan Digital Sky Survey, SDSS) и наложенный на него верхний слой, сочетающий в себе 5 различных галактик, наблюдавшихся с XMM-Newton, который виден на снимке как фиолетовый туман.

Пять галактик с XMM-Newton – это NGC 5908 (та же галактика, что видна на заднем плане), UGC 12591, NGC 669, ESO 142-G019 и UGC A145; ученые так же изучили NGC 550, но эта галактика не была включена, так как прямо за ней яркий галактический кластер, не дающий визуализировать данные без искажения. Таким образом, фиолетовый туман изображает рентгеновское излучение гало, как будто оно окружает NGC 5908.

Данные с XMM-Newton покрывают энергетический диапазон от 0,5 до 1,25 килоэлектрон-вольт, выдержка снимков ― около пяти дней. Для правильной склейки у изображений был изменен масштаб и угол поворота, в соответствии с размерами и положением галактик. Яркие источники рентгеновского излучения, которые могут искажать излучение галактик, были замаскированы и сглажены (все еще могут быть видны остаточные размытые пятна).