Астрономы впервые нашли звёздный поток, связанный с шаровым скоплением, за пределами Млечного Пути. Структуру обнаружили в ультрадиффузной галактике UGC 9050-Dw1. По ней можно оценивать распределение тёмной материи в других галактиках.
Звёздные потоки шаровых скоплений — это вытянутые цепочки звёзд, которые постепенно уходят из исходного скопления под действием гравитации галактики. Их форма и расположение сохраняют следы динамической истории системы, поэтому по ним можно судить о свойствах гравитационного поля. Для UGC 9050-Dw1 это особенно важно: галактика относится к ультрадиффузным, то есть отличается крайне низкой поверхностной яркостью, а сам поток состоит из очень тусклых источников.
Авторы исследования использовали наблюдения потока в UGC 9050-Dw1, чтобы получить новые оценки распределения массы галактики. Расчёты указывают на значительное содержание тёмной материи и совпадают с прежними оценками для этой системы, а также с общими представлениями об ультрадиффузных галактиках. Это первый случай, когда инструмент, который раньше применяли для изучения тёмной материи только в Млечном Пути, проверили на другой галактике.
Тёмная материя не даёт прямого светового сигнала, поэтому её присутствие определяют по тому, как она влияет на видимое вещество. Звёздные потоки в этой схеме работают как след от невидимой массы: звёзды в них двигаются в гравитационном поле галактики, и по структуре потока можно восстанавливать это поле. До сих пор такая методика опиралась только на данные по Млечному Пути.
Теперь астрономы смогут искать похожие потоки в других системах и сравнивать их свойства между собой. Для ультрадиффузных галактик это особенно полезно, потому что в них мало ярких звёзд и обычные способы оценки распределения массы применяются с трудом.
За пределами Млечного Пути подобные структуры искать крайне трудно, поскольку они слишком тусклые. В случае UGC 9050-Dw1 задачу осложняла и низкая яркость самой галактики. Наблюдения показали, что звёздные потоки можно использовать для изучения тёмной материи вне Млечного Пути.
Авторы ожидают, что число обнаруживаемых потоков заметно вырастет после старта новых наблюдений космических обсерваторий Euclid и Nancy Grace Roman Space Telescope. Это должно позволить применять метод к большему числу галактик разных типов и сравнивать распределение тёмной материи в разных системах.
Для самой UGC 9050-Dw1 работа стала демонстрацией того, что поток звёзд можно использовать не только как редкую находку, но и как измерительный инструмент. Теперь такой подход можно проверять там, где раньше для этого не хватало данных.