Обсерватория имени Веры Рубин, расположенная в Чили, помогла учёным обнаружить ранее неизвестную галактику, вращающуюся вокруг Млечного Пути. Эта галактика получила название Aquarius IV (Водолей IV). Она стала одной из самых лёгких, тусклых и удалённых галактик-спутников из когда-либо наблюдавшихся. Результаты исследования, ещё не прошедшего рецензирование, были получены на основе предварительных тестовых данных обсерватории.
Ультратусклые карликовые галактики (ultrafaint dwarf galaxies, UFDG) относятся к числу самых маленьких и слабых галактик во Вселенной. В них насчитывается не более нескольких сотен тысяч звёзд — для сравнения, в Млечном Пути их около 100 миллиардов. Как пояснил астроном Джошуа Саймон из Обсерваторий Института науки Карнеги, не участвовавший в новом исследовании, такие галактики почти целиком состоят из тёмной материи: от 99 до 99,9% их массы приходится на тёмную материю, и лишь 0,1–1% — на звёзды.
Из-за своих малых размеров и слабого свечения ультратусклые карликовые галактики трудно обнаружить даже в окрестностях Млечного Пути. Они обращаются вокруг нашей галактики подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца. В исследовании 2020 года учёные предположили, что таких галактик-спутников могут существовать сотни, однако на данный момент найдено лишь около 60, рассказал Аашай Пай, аспирант по физике Чикагского университета и соавтор новой работы.
Однако сверхчувствительное зрение обсерватории Рубин способно увеличить это число. Камера телескопа размером с автомобиль, имеющая 3200 пикселей, фиксирует объекты в 100 миллионов раз тусклее тех, что видны невооружённым глазом, проводя повторные наблюдения ночного неба каждые несколько ночей. Данные, проанализированные в новом исследовании, были получены не в ходе основного обзора LSST, а в рамках более раннего тестового запуска Early Data Preview 2 (EDP2), охватившего примерно 7% ночного неба в период с апреля 2025 по январь 2026 года. С помощью компьютерных моделей исследователи выявили группы звёзд, чья яркость и цвет указывали на совместную эволюцию; возраст этих звёзд оценивается примерно в 13 миллиардов лет — почти столько же, сколько существует сама Вселенная.
Найденная галактика была обнаружена на пределе значимости восемь сигма, что означает вероятность случайного совпадения около одного шанса на 1,6 квадриллиона. Результаты опубликованы в августе в журнале Research Notes of the AAS, публикующем не прошедшие рецензирование работы. Открытие также подтвердили с помощью более старых снимков, сделанных 570-мегапиксельной камерой Dark Energy Camera на телескопе NSF Victor M. Blanco в Чили: на них обнаружились слабые звёзды, которые ранее оставались незамеченными. Хотя этот анализ имел более низкий предел значимости в шесть сигма, он всё же подтвердил существование карликовой галактики.
Новая галактика-спутник, получившая название Aquarius IV, расположена в направлении созвездия Водолея. Пай охарактеризовал её как «одну из самых тусклых и компактных ультратусклых карликовых галактик на большом расстоянии». Анализ показывает, что она находится примерно в 359 000 световых лет от центра Млечного Пути, тогда как сама наша галактика имеет протяжённость около 100 000 световых лет. Масса Aquarius IV оценивается примерно в 1500 масс Солнца, что делает её очень лёгкой по сравнению с Млечным Путем, масса которого, по данным NASA, равна массе 1,5 триллиона солнц. Абсолютная звёздная величина (собственная яркость) Aquarius IV составляет −1,9, то есть она примерно в 14 миллионов раз тусклее Млечного Пути. Саймон назвал открытие надёжным, однако Пай предупредил, что для подтверждения природы объекта потребуются дополнительные наблюдения.
Изучение ультратусклых карликовых галактик помогает не только уточнить карту ближней Вселенной, но и раскрыть природу загадочной тёмной материи, на которую приходится около 85% всего вещества во Вселенной, не взаимодействующего со светом. Кроме того, как объяснил Саймон, звёзды в таких галактиках чрезвычайно стары и восходят ко временам сразу после Большого взрыва, что даёт уникальную возможность изучить свойства первых сформировавшихся галактик. По словам Пая, в ходе обзора LSST, официально начавшегося в июне, обсерватория Рубин может обнаружить до 100 подобных ультратусклых карликовых галактик. Этот обзор создаст самое подробное в истории видео Вселенной в режиме замедленной съёмки и, как ожидается, позволит выявить миллионы изменений на ночном небе каждую ночь, что приведёт к бесчисленным открытиям.