VIRGOHI21

VIRGOHI21
Галактика
История исследования
Дата открытия 2005
Обозначения VIRGOHI 21
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0)
Созвездие Дева
Прямое восхождение 12ч 17м 53,60с[1]
Склонение +14° 45′ 25″[1]
Видимая зв. величина < 27
Характеристики
Входит в Скопление Девы
Лучевая скорость 1966 км/с[3]
Расстояние 50 млн св. лет[2]
Информация в базах данных
SIMBAD (KGH2007) 6
Логотип Викиданных Информация в Викиданных ?

VIRGOHI21 — протяжённая область нейтрального водорода (HI) в скоплении Девы, открытая в 2005 г. Анализ внутренних движений показал, что данная область может содержать значительное количество тёмной материи, сопоставимое по массе с маленькой галактикой. Поскольку в VIRGOHI21 не были обнаружены звёзды, она может являться одной из первых открытых тёмных галактик. Но, возможно, данная область может являться приливной структурой ближайшей к ней галактики NGC 4254.

Наблюдаемые свойства

Область VIRGOHI21 была открыта при наблюдениях на радиотелескопе излучения нейтрального водорода на длине волны 21 см. Излучение было зарегистрировано от области водорода, имеющей массу около 100 млн масс Солнца и расположенной в 50 млн св. лет от Солнца[2]. При анализе доплеровского сдвига спектральных линий была обнаружена значительная ширина профиля скорости, означающая, что различные части газовой области двигаются с высокими скоростями относительно друг друга. Последующие наблюдения на телескопе «Хаббл» показали наличие очень малого числа звёзд (несколько сотен).

Гипотеза о тёмной галактике

Если интерпретировать широкий профиль скорости VIRGOHI21 как следствие вращения, то наблюдаемого количества водорода оказывается недостаточно для объяснения подобного вращения. Обеспечить такое вращение может наличие гало тёмной материи с массой порядка 10 млрд масс Солнца. Поскольку наблюдается малое количество звёзд, то отношение масса-светимость составляет приблизительно 500, что превышает типичные значения для нормальных галактик (около 50). Сильное притяжение гало тёмной материи в подобной интерпретации объясняет возмущения в ближайшей спиральной галактике NGC 4254 и существование области-моста из нейтрального водорода между данными системами.

Если гипотеза подтвердится, то VIRGOHI21 станет первой открытой тёмной галактикой, ранее существование таких галактик предсказывалось моделированием систем из тёмной материи[4]. Несмотря на то, что ранее наблюдались несколько галактик-кандидатов в тёмные галактики, в ходе последующих наблюдений они оказывались либо очень слабыми обычными галактиками, либо приливными структурами[5]. VIRGOHI21 считается наиболее вероятным примером тёмной галактики.

Гипотеза о приливной структуре

Полученные при наблюдениях на телескопе Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) и в обсерватории Аресибо высокочувствительные карты более широкой области вблизи VIRGOHI21 показали, что VIRGOHI21 окружена более протяжённым приливным хвостом от NGC 4254[6][7]. Распределение нейтрального водорода и поле скоростей могут быть воспроизведены в модели, представляющей столкновение NGC 4254 на высокой скорости с другой галактикой (возможно, с NGC 4192)[8]. Остатки подобных приливных структур часто обнаруживаются в скоплении Девы, где высокая плотность галактик приводит к их частым взаимодействиям[9][10]. Данные результаты показывают, что VIRGOHI21 не является необычным объектом, поскольку находится на краю наиболее плотно населённой области скопления Девы.

В первоначальной работе, описывающей VIRGOHI21 как тёмную галактику, были приведены следующие аргументы против интерпретации области как приливной структуры: взаимодействия галактик на высокой скорости обычно не создают крупных приливных структур, необходимая высокая скорость нетипична для данной части скопления Девы, наблюдаемый профиль скорости противоречит профилю, получаемому для приливных структур. Согласно утверждению Р. Минчина (англ. Robert Minchin) из обсерватории Аресибо, «если водород VIRGOHI21 был вытянут из ближайшей галактики, то подобное взаимодействие должно было вытянуть и звёзды»[11]. Сторонники интерпретации области как приливной структуры провели моделирования, показавшие, что различия наблюдаемого профиля скорости и модельного были связаны с ориентацией приливной структуры относительно наблюдателей на Земле.

Примечания

  1. ↑ 1 2 NASA/IPAC Extragalactic Database  (неопр.). Results for VIRGOHI 21. Дата обращения: 19 ноября 2006. Архивировано 14 мая 2011 года.
  2. ↑ 1 2 New evidence for a Dark Matter Galaxy  (неопр.). Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC). Дата обращения: 26 февраля 2008. Архивировано из оригинала 10 марта 2007 года.
  3. ↑ Davies J., Minchin R., Sabatini S., Driel W. v., Boyce P., Blok W. J. G. d., Baes M., Evans R., Kilborn V., Lang R. et al. A multibeam H i survey of the Virgo cluster - two isolated H i clouds? (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society / D. Flower — OUP, 2004. — Vol. 349, Iss. 3. — P. 922–932. — 11 p. — ISSN 0035-8711; 1365-2966 — doi:10.1111/J.1365-2966.2004.07568.X — arXiv:astro-ph/0312531
  4. ↑ Minchin, Robert; Davies, Jonathan; Disney, Michael; Boyce, Peter; Garcia, Diego; Jordan, Christine; Kilborn, Virginia; Lang, Robert; Roberts, Sarah; Sabatini, Sabina; van Driel, Wim. A Dark Hydrogen Cloud in the Virgo Cluster (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2005. — Vol. 622, no. 1. — P. L21—L24. — doi:10.1086/429538. — Bibcode: 2005ApJ...622L..21M. — arXiv:astro-ph/0502312.
  5. ↑ Kenji; Bekki; Koribalski, Bärbel S.[англ.]; Kilborn, Virginia A. Dark Galaxies or Tidal Debris? Kinematical Clues to the Origin of Massive Isolated HI Clouds (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : journal. — Oxford University Press, 2005. — Vol. 363, no. 1. — P. L21—L25. — doi:10.1111/j.1745-3933.2005.00076.x. — Bibcode: 2005MNRAS.363L..21B. — arXiv:astro-ph/0505580.
  6. ↑ Minchin, R. F.; Disney, J. I.; Davies, M. J.; Marble, A. R.; Impey, C. D.; Boyce, P. J.; Garcia, D. A.; Grossi, M.; Jordan, C. A.; Lang, R. H.; Roberts, S.; Sabatini, S.; Van Driel, W. A Dark Galaxy in the Virgo Cluster Imaged at 21-cm // Island Universes. — 2007. — Т. Astrophysics and Space Science Proceedings. — С. 101. — ISBN 978-1-4020-5572-0. — doi:10.1007/978-1-4020-5573-7_15. — Bibcode: 2007iuse.book..101M. — arXiv:astro-ph/0508153.
  7. ↑ Haynes, Martha P.; Giovanelli, Riccardo; Kent, Brian R. NGC 4254: An Act of Harassment Uncovered by the Arecibo Legacy Fast ALFA Survey (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2007. — Vol. 665, no. 1. — P. L19—22. — doi:10.1086/521188. — Bibcode: 2007ApJ...665L..19H. — arXiv:0707.0113.
  8. ↑ Duc, Pierre-Alain; Bournaud, Frederic. Tidal debris from high-velocity collisions as fake dark galaxies: A numerical model of VirgoHI21 (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2008. — Vol. 673, no. 2. — P. 787. — doi:10.1086/524868. — Bibcode: 2008ApJ...673..787D. — arXiv:0710.3867.
  9. ↑ Mihos, J. Christopher; Harding, Paul; Feldmeier, John; Morrison, Heather. Diffuse Light in the Virgo Cluster (англ.) // The Astrophysical Journal. — IOP Publishing, 2005. — Vol. 631, no. 1. — P. L41—44. — doi:10.1086/497030. — Bibcode: 2005ApJ...631L..41M. — arXiv:astro-ph/0508217.
  10. ↑ Oosterloo, T.; van Gorkom, J. A large H I cloud near the centre of the Virgo cluster (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 2005. — Vol. 437, no. 1. — P. L19—22. — doi:10.1051/0004-6361:200500127. — Bibcode: 2005A&A...437L..19O. — arXiv:astro-ph/0505397.
    Kent, Brian R.; Giovanelli, Riccardo; Haynes, Martha P.; Saintonge, Amelie; Stierwalt, Sabrina; Balonek, Thomas; Brosch, Noah; Catinella, Barbara; Koopmann, Rebecca A.; Momjian, E.; Spekkens, K. Optically Unseen H i Detections toward the Virgo Cluster Detected in the Arecibo Legacy Fast ALFA Survey (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2007. — Vol. 665, no. 1. — P. L15—18. — doi:10.1086/521100. — Bibcode: 2007ApJ...665L..15K.
  11. ↑ Stuart Clark. Dark galaxy' continues to puzzle astronomers  (неопр.). New Scientist. Дата обращения: 26 февраля 2008. Архивировано 10 мая 2015 года.

Ссылки

  • Astronomers find star-less galaxy (BBC News), 23 February, 2005 (англ.)
  • A multibeam HI survey of the Virgo cluster — two isolated HI clouds?, (abstract), Davies, J, et al., 2004 (англ.)
  • A Dark Hydrogen Cloud in the Virgo Cluster / Astrophys.J. 622 (2005) L21-L24, arXiv: astro-ph/0502312 (англ.)
  • First Invisible Galaxy Discovered in Cosmology Breakthrough (Открытие первой «невидимой» галактики), SPACE.com, February 23, 2005 (англ.)
  • Astronomers spot first ever dark galaxy. More cocoa than a regular galaxy / The Register, 23 Feb 2005 (англ.)
  • DARK MATTER GALAXY? / www.universetoday.com, 21 Dec, 2015 (англ.)
  • Arecibo Survey Produces Dark Galaxy Candidate, spacedaily.com, Apr 07, 2006 (англ.)
  • Robert Minchin (Arecibo), VIRGOHI 21 — 3D-анимация по данным о нейтральном водороде (англ.)