Галактики на весах экспресс
Три далёкие галактики кружатся, как гигантские карусели. Их звёзды и газ движутся по спиральным рукавам, и по скорости этого движения можно вычислить, сколько всего вещества в галактике — видимого и невидимого.
Астрономы совместили два взгляда: радиотелескопы показали холодный газ, а космический телескоп Джеймса Уэбба — звёзды. Так удалось точно измерить, как вращаются эти три галактики. Внешние части крутятся так, как ожидали. Но в самом центре скорость оказалась выше расчётной. Будто карусель у оси раскручена сильнее, чем должна быть при такой массе.
Пока непонятно, какое объяснение верное. Но сам факт, что мы можем заглянуть в центр галактики на расстоянии миллиардов световых лет и заметить такую «нехватку» в расчётах, — это шаг к пониманию того, как устроена невидимая часть Вселенной.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.03338
The rotation curves of regularly rotating disc galaxies are a unique probe of the gravitational potential and dark matter distribution. Until recently, matter decomposition of rotation curves at $$z>0.5$$ was challenging, not only due to the lack of high resolution kinematic data but also of both suitable photometry to accurately trace the stellar surface density and spatially-resolved sub-mm observations to trace the cold gas distribution. In this paper, we analyse three galaxies from the Archival Large Program to Advance Kinematic Analysis (ALPAKA) sample, combining highly resolved cold gas observations from ALMA with rest-frame near-infrared imaging from JWST to investigate their dynamical properties and constrain their dark matter halos. The galaxies, initially classified as regularly rotating discs based on ALMA observations alone, appear in JWST as extended and symmetric stellar discs with spiral arms. Our dynamical models reproduce the rotation of the discs in the outer parts well, but they systematically underpredict the inner rotation velocities, revealing a deficit of central mass relative to the data. This discrepancy indicates either an underestimation of the bulge masses due to variations in the stellar mass-to-light ratio or dust attenuation or the presence of overmassive black holes. Alternatively, it may suggest departures from standard dark-matter halo profiles, including enhanced central concentrations.
Телескоп Джеймса Уэбба видит в инфракрасном свете, поэтому ему не мешает пыль, которая скрывает центр галактики от обычных телескопов.