Астрономы обнаружили один из наиболее интересных кандидатов в тёмные галактики — объект AGC 322753, содержащий около 2 млрд масс Солнца в нейтральном водороде. Его независимо зарегистрировали радиотелескоп Аресибо в рамках обзора ALFALFA и китайский радиотелескоп FAST в рамках обзора FASHI. При этом в оптических наблюдениях не удалось выявить звёздного компонента даже на пределе чувствительности современных обзоров. Авторы работы считают AGC 322753 перспективным кандидатом в тёмные галактики, однако его масса уже превышает предсказания моделей для полностью беззвёздных объектов.
Оба радиотелескопа зафиксировали сигнал на практически одинаковой скорости удаления от Земли и получили сходные характеристики водородного облака. Особенно примечателен двойной пик в радиоспектре: такая форма характерна для вращающегося газового диска. Ширина линии на уровне половины максимальной интенсивности составляет около 85 км/с. Совпадение независимых наблюдений, выполненных разными инструментами в разных местах и в разное время, позволило исключить радиопомеху как источник сигнала.
Поиск звёздного компонента оказался безрезультатным. Учёные проверили данные обзора DESI Legacy Imaging Surveys, а также изображения из обзоров SDSS, Pan-STARRS, GALEX и WISE. Ни один из них не выявил убедительного оптического соответствия радиосигналу. Согласно оценке авторов, масса звёзд в AGC 322753 не превышает примерно 50 млн масс Солнца. Таким образом, масса нейтрального водорода по крайней мере в 40 раз больше верхнего предела массы звёзд — необычно высокое соотношение даже для объектов с крайне слабым звездообразованием.
Источник изображения: сгенерировано Muse
Однако назвать объект полностью беззвёздным пока что нельзя. Предел наблюдений не исключает существования очень тусклой галактики, звёзды которой просто не удалось различить. Более того, масса водорода AGC 322753 — около 2 млрд солнечных масс — слишком велика для полностью беззвёздных гало в существующих теоретических моделях. Например, она существенно превышает характерные значения для облаков нейтрального водорода, которые, согласно моделям, могут сохраняться в небольших гало тёмной материи без образования звёзд.
Учёные также рассмотрели альтернативную версию: AGC 322753 может быть не отдельной галактикой, а газовым хвостом, оставшимся после взаимодействия соседних галактик. Полностью исключить такой сценарий пока нельзя, но ближайшие крупные галактики находятся от объекта на расстоянии около 290 и 330 кпк. Кроме того, двойной пик радиоспектра указывает на упорядоченное вращение газа, что больше соответствует диску галактики. Если же это всё-таки приливной хвост, то его масса и протяжённость сделали бы его одним из наиболее крупных известных объектов такого типа.
Авторы подчёркивают, что AGC 322753 пока что остаётся кандидатом, а не подтверждённой тёмной галактикой. Чтобы установить его природу, потребуются более глубокие оптические наблюдения и радионаблюдения с высоким пространственным разрешением — например, с помощью комплекса VLA. Они позволят построить карту вращения газа и точнее определить положение возможной слабой звёздной составляющей. Результаты исследования опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
