Одинокое беззвездное облако проверят на принадлежность к «темным» галактикам

Инфографика открытия беззвездного облака нейтрального водорода китайским радиотелескопом FAST. Иллюстрация создана алгоритмом ChatGPT.

Астрономы обнаружили в космосе необычное облако нейтрального водорода, вокруг которого не видно ни звезд, ни привычных галактических элементов (ядра, диска, рукавов). Объект J1351+0039 может оказаться редким представителем гипотетического класса темных галактик — космических структур, которые не смогли зажечь собственные звезды, но имеют вполне осязаемые массу и объем.

Открытие сделали с помощью китайского радиотелескопа FAST — самого большого радиотелескопа с заполненной апертурой в мире. Результаты исследования опубликованы на агрегаторе научных препринтов arXiv. Работа пока не представлена как статья в рецензируемом научном журнале.

Космический тяжеловес, который не светится

В облаке содержится нейтральный водород общей массой почти в 500 тысяч Солнц (5*105 M⊙). При этом оптические наблюдения в рамках проекта DESI Legacy Survey не выявили звездного компонента. По оценкам исследователей, общая масса системы достигает примерно 1,3*108 M⊙.

Такой разрыв между массой и видимым светом — важная подсказка. Значительная часть вещества может приходиться на темную материю, которую невозможно наблюдать напрямую. Однако пока ученые не исключают и другую версию: внутри облака могут находиться чрезвычайно тусклые звезды, неразличимые на снимках.

Темные галактики давно предсказываются космологическими моделями, но найти их непросто. Если звезды не образовались, привычный способ обнаружения галактик не работает. Поэтому астрономы ищут радиоизлучение нейтрального водорода, в частности сигнал на длине волны 21 сантиметр.

Водородное облако без соседей и звездных хвостов

Объект J1351+0039 интересен не только отсутствием заметного свечения. Он находится в относительной изоляции: поблизости нет крупных галактик, которые могли бы объяснить его происхождение гравитационным взаимодействием.

Наблюдения FAST, проведенные трижды в июле и августе 2026 года, не выявили газовых перемычек, хвостов или близких спутников. Это ослабляет версию о том, что облако возникло из-за приливного воздействия соседних галактик.

Есть и другие любопытные детали. Температура газа в J1351+0039 составляет около 10 тысяч кельвинов, а скорость его упорядоченного вращения — всего 4,2 километра в секунду. Для сравнения: усредненная скорость случайных движений газа в видимой Вселенной оценивается в 11,6 километра в секунду. Получается, облако удерживается не столько вращением, сколько давлением находящегося внутри вещества.

Все эти особенности согласуются с гипотезой о RELHIC (reionization-limited H I cloud) — облаке нейтрального водорода в гало темной материи, где звезды так и не сформировались. Предполагается, что ультрафиолетовое излучение ранней Вселенной нагрело газ и помешало ему достаточно охладиться и сжаться для рождения звезд.

Однако ставить точку рано. Даже глубокие оптические наблюдения могут пропустить крайне тусклую галактику. Чтобы выяснить, действительно ли объект J1351+0039 лишен звезд, исследователи предлагают изучить его с помощью космических телескопов «Хаббл» или «Джеймс Уэбб».

Если отсутствие звезд подтвердится, объект станет одним из наиболее убедительных кандидатов на роль изолированной темной галактики. Пока же это редкая возможность изучить космическую структуру, которая, возможно, так и не сумела превратиться в привычную нам галактику.

О похожем открытии радиотелескопом FAST двух облаков RELHIC мы недавно писали здесь.