FAST нашёл облако водорода без звёзд. Это тёмная галактика?

Астрономы, работающие на китайском радиотелескопе FAST с апертурой 500 метров, нашли небольшое круглое облако водорода, которое одиноко висит в космосе и не имеет видимых звёзд. Исследование под руководством Цзинь-Лун Сюя из Национальных астрономических обсерваторий Китая опубликовано как препринт на arXiv. Авторы полагают, что объект J1351+0039 может быть одним из самых чистых примеров так называемой тёмной галактики, пишет Phys.org.

Что такое тёмная галактика

Согласно стандартной космологической модели, галактики растут внутри сгустков тёмной материи — гало. Теория предсказывает, что некоторые малые гало так и не образовали ни одной звезды. После реионизации ранней Вселенной ультрафиолет от квазаров и галактик не давал их газу остыть и сжаться. Такие объекты называют RELHIC (облака нейтрального водорода, ограниченные реионизацией) или тёмными галактиками.

Поскольку звёзд в них нет, заметить их можно только по слабому радиосигналу на волне 21 см, который излучает нейтральный водород. Поэтому огромная антенна вроде FAST — именно тот инструмент, который нужен. По данным статьи, пока подтверждена лишь одна RELHIC и ещё два перспективных кандидата.

Что нашли

J1351+0039 обнаружили во время «слепого» обзора неба в линии водорода. Затем команда трижды наблюдала его в июле–августе 2026 года, чтобы получить качественные данные:

• Газ: около 500 тыс. солнечных масс нейтрального водорода.
• Общая масса: около 130 млн Солнц — это следует из движения газа, так что большая часть массы должна приходиться на тёмную материю.
• Без звёзд: на глубоких снимках обзора DESI Legacy Survey оптического двойника нет.
• В одиночестве: в пределах 1,5 градуса на небе (менее 100 килопарсек на его расстоянии) нет крупных галактик, а также хвостов, перемычек или спутников. Это исключает газ, вырванный гравитацией из другой галактики.
• Тёплое и круглое: газ имеет температуру около 10 000 K и находится в равновесии с космическим ультрафиолетовым фоном — это согласуется с тем, чего теория ждёт от облака, которое так и не остыло настолько, чтобы образовать звёзды.

Облако почти не вращается — около 4,2 км/с, тогда как хаотические движения газа достигают примерно 11,6 км/с. То есть его поддерживает давление газа, а не вращение, в отличие от обычных дисковых галактик.

Почему это важно и что дальше

Прежние кандидаты в тёмные галактики находились рядом с крупными галактиками, поэтому их происхождение сложнее интерпретировать. По-настоящему изолированный объект — более чистая проверка того, как формируются гало тёмной материи. Авторы делают оговорку: очень тусклая карликовая галактика может прятаться ниже порога чувствительности DESI, поэтому, чтобы убедиться, что звёзд там действительно нет, нужны более глубокие снимки космических телескопов «Хаббл» или «Джеймс Уэбб».

Слабые сигналы из «пустого» неба — тема этого месяца: см. загадочную инфракрасную линию в Ultra Deep Field от «Уэбба». А если хотите исследовать небо сами, начните с нашего гайда по выбору первого телескопа.