Ученым-астрофизикам удалось найти нечто экстраординарное – несколько «пустых» галактик, существовавших только в ранней Вселенной, внутри которых содержится очень малое количество звезд или их не содержится вообще. Эти беззвездные галактики известны под термином «темные галактики», они представляют собой яркий пример самого раннего момента процесса галактического формирования. Согласно имеющимся моделям, такие галактики были весьма распространенной вещью в ранние периоды существования Вселенной, когда отсутствие звезд существенно затрудняло процесс формирования новых звезд.

Поскольку темные галактики не содержат звезд, а состоят только из газа и более плотной материи, они не излучают свет видимого диапазона, поэтому их так трудно обнаружить и изучить. За все время астрономических наблюдений было обнаружено всего несколько кандидатов на звание «темной галактики». Обнаружение новых шести кандидатов может помочь ученым понять то, что же именно представляют собой темные галактики на самом деле и выяснить их роль в формировании уже нормальных галактик.

Шесть темных галактик были обнаружены астрономами из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе, благодаря использованию комбинации старой и новой технологии наблюдений. Эта техника полагается на наблюдения за квазарами, самыми яркими объектами во Вселенной, которые представляют собой ближайшее окружение сверхмассивных черных дыр, находящихся, как правило, в центральных областях галактик.

Квазары, за счет разогрева материи, проходящей через горизонт событий черной дыры, излучают яркий свет, достаточно большая часть которого приходится на ультрафиолетовый свет. Этот ультрафиолет поглощается атомами водорода и заставляет их светиться. И это вторичное свечение водорода носит название альфа-линий Лимана (Lyman-alpha line). Если темная галактика, которая богата водородом, находится неподалеку от галактики с ярким квазаром в ее центре, то она будет действовать как космический светофильтр и альфа-линии водорода будут четко прослеживаться в свете квазара. Такой метод уже использовался в 2012 году для идентификации темных галактик-кандидатов при помощи телескопа Very Large Telescope Южной европейской обсерватории.

В 2014 году на телескоп VLT был установлен новый инструмент, Multi Unit Spectroscopic Explorer, MUSE. Это позволило астронома заглянуть в космос намного дальше, чем это было возможно ранее, и позволило идентифицировать несколько новых темных галактик. При помощи инструмента MUSE астрономы исследовали шесть областей, прилегающих к ярким квазаром, а каждое наблюдение проводилось на протяжении 10 часов. Инструмент MUSE позволил ученым провести полный спектральный анализ света. В этом свете было выделено более 200 источников альфа-линий водорода, которые никак не могли являться нормальными галактиками, в недрах которых идут процессы звездного формирования.

Пока еще у ученых нет веских доказательств, что обнаруженные «пустые» области являются темными галактиками. Есть и некоторые другие варианты объяснения наблюдаемых явлений. А окончательные точки над «i» позволят расставить только дальнейшие наблюдения, производимые при помощи телескопа VLT, оснащенного инструментом MUSE.