Астрономи, що поєднують дані з космічного корабля Gaia ESA, виявили, що вони називають галактикою-привидом. Галактика, названа Антлія 2 (Мурашка 2) - карликова галактика надзвичайно щільної щільності, яка сформувалася в перші дні Всесвіту. І сили його прибирають приливні сили Чумацького Шляху.
Ця галактика-привид весь час ховалася на очах. Його низька щільність ускладнила виявлення, а також його розташування. Він прихований за покриттям диска Чумацького Шляху, в районі, відомому астрономам як «Зона уникнення» (ZOA.), Але це величезна величина: він такий же розмір, як Велика Магелланова Хмара і на третину розмір Чумацького Шляху .
Міжнародна команда астрономів знайшла мурашника 2, проходячи другий випуск даних з космічного корабля Gaia. Вони шукали карликових галактик біля Чумацького Шляху, шукаючи зірок Р. Р. Ліри. RR Lyrae - змінні зірки, що використовуються в якості стандартних свічок. Вони є старими, бідними металами зірками, як правило, в карликових галактиках, тож якщо ви знайдете зірок RR Lyrae, ви, ймовірно, знайшли карликову галактику.
У деяких відношеннях Мураха 2 схожа на інші карликові галактики. Усі галактики, включаючи карликові галактики, як ця, утворюються в поєднанні з темною речовиною. Як зрозуміло їх назва, карлики менші та мають менше зірок, ніж інші галактики. Карликова галактика може мати лише сотню мільйонів зірок, а може й кілька мільярдів. Вони карликові нашою власною галактикою Чумацький Шлях, яка має від 200 до 400 мільярдів зірок.
«Це привид галактики. Об'єкти настільки ж дифузні, як і Ant 2, раніше просто не були помічені ». - Габріель Торреальба, головний автор.
Зірки в карликовій галактиці теж різні, ніж зірки в інших галактиках. Карликові галактики були одними з перших структур, що утворилися у Всесвіті, тому їх зірки є старшими та бідними на метали. Вони утворилися в перші дні, перш ніж наступні покоління зірок засівали Всесвіт металами.
Багато карликових галактик підлягають гравітаційним припливам більших галактик біля них, і Мураха 2 не є винятком. Їх часто бачать, як їх тягнуть до більших галактик і розривають ці взаємодії. Це може призвести до злиття галактики, і саме це може статися з Ant 2.
Але галактика-привид Ant 2 відрізняється від інших карликів. Він виділяє дуже мало світла. У порівнянні з іншою супутниковою галактикою Чумацького Шляху, Великою Магеллановою Хмарою, вона в 10000 разів слабша. Залежно від того, як ви дивитесь на нього, він або занадто великий за своєю світністю, або занадто тьмяний за своїми розмірами.
"Це привид галактики", - сказав Габріель Торреальба, головний автор газети. «Об'єкти настільки ж дифузні, як і Ant 2, просто раніше не були помічені. Наше відкриття стало можливим лише завдяки якості даних Gaia. "
Місія ESA Gaia створила найбагатший на сьогоднішній день каталог зірок, включаючи високоточні вимірювання майже 1,7 мільярда зірок. Він розкрив раніше небачені деталі нашої домашньої Галактики та показав, як утворюється Чумацький Шлях шляхом злиття з іншою галактикою 10 мільярдів років тому. На початку цього року в другому випуску даних Геї були доступні нові подробиці про зірки на Чумацькому Шляху, доступні вченим по всьому світу, і це було скарбницею для астрономів, включаючи команду, що стоїть за галактикою привидів.
Команда астрономів, що стояла за дослідним градом з Тайваню, Великобританії, США, Австралії та Німеччини. Вони шукали другий випуск даних Гаї для зірок RR Lyrae, сподіваючись знайти більше карликових галактик. Ці старі зірки мають добре зрозумілі імпульси яскравості, які тривають півдня, тому вони дуже корисні.
"RR Lyrae був знайдений у кожному відомому супутнику-карлику, тому коли ми знайшли групу їх, що сиділи над галактичним диском, ми не були абсолютно здивовані", - сказав співавтор Василь Белокуров з Кембриджського інституту астрономії. "Але коли ми придивились ближче до їх розташування в небі, виявилося, що ми знайшли щось нове, оскільки жоден раніше ідентифікований об'єкт не з'явився в жодній із баз даних, через які ми шукали".
"Нам цікаво, чи ця галактика є лише вершиною айсберга, і Чумацький Шлях оточений великою популяцією майже невидимих карликів, подібних до цієї". - співавтор Меттью Уокер з університету Карнегі Меллон.
Команда повідомила своїх колег на англо-австралійському телескопі (AAT) в Австралії. За жорсткою часовою шкалою астрономи в ААТ вимірювали спектри понад 100 червоних зірок-гігантів у галактиці-привиді. Ці спектри дали підтвердження, необхідне команді.
Спектри показали, що всі зорі рухаються разом. Мураха 2 ніколи не підходить занадто близько до Чумацького Шляху, завжди залишаючись не менше 130 000 світлових років. Дослідники також змогли отримати масу галактики, яка була набагато меншою, ніж очікувалося для об'єкта її розміру.
"Найпростіше пояснення того, чому на сьогоднішній день у Ant 2 так мало масиви, це те, що його розбивають Галактичні припливи Чумацького Шляху", - сказав співавтор Сергій Копосов з університету Карнегі Меллон. "Однак, незрозумілим залишається гігантський розмір об'єкта. Зазвичай, коли галактики втрачають масу до відливів Чумацького Шляху, вони скорочуються, а не ростуть.
Тож Мураха 2 - трохи загадка для астрономів. Це дуже велике для чогось із такою низькою масою. Видалення маси не може збільшити галактику-привид; це безглуздя. Має бути ще одна причина, що вона збільшується в міру втрати маси, але поки ніхто не знає. Наші сучасні теорії утворення галактик не передбачають таких об'єктів, як Ant 2.
Один рядок міркувань говорить про те, що дуже енергійне утворення зірки всередині Мурашника 2 може призвести до її розширення, в той час як Чумацький Шлях краде свою масу. Зоряний вітер і вибухи наднової можуть виштовхнути невикористаний газ, послабивши силу тяжіння, що зв’язує галактику, і дозволить розширити темну речовину, з якою вона пов'язана. Але це не доведено.
"Навіть якщо зоряне утворення могло б переформувати розподіл темної матерії в Ant 2, коли вони були складені разом, це, мабуть, діяло з небувалою ефективністю", - сказав співавтор Джейсон Сандерс, також з Кембриджа.
Інша лінія міркувань передбачає саму темну матерію, можливо інший тип темної матерії. Сучасна теорія передбачає, що темна речовина щільно укладається в центрі галактик. Але розсіяна, поширена природа Ant 2 може означати, що тип темної речовини, що не кластеризується так легко, працює. Як зазначає команда у своєму документі, «Походження цього ядра може відповідати агресивним зворотним зв'язкам або навіть може вимагати альтернативи холодній темній речовині (наприклад, ультрасвітлі бозони)».
"Порівняно з рештою 60-ти супутників Чумацького Шляху, Ant 2 - це дивна куля", - сказав співавтор Меттью Уокер, також з університету Карнегі Меллон. "Нам цікаво, чи ця галактика є лише вершиною айсберга, і Чумацький Шлях оточений великою популяцією майже невидимих карликів, подібних до цієї".
Знайти дивовижну галактику-привид, як Ant 2, викликає здивування, але це було не зовсім несподівано. Оскільки методи виявлення стали більш чутливими, виявлено більш тьмяні супутникові галактики. Це було, мабуть, лише питання часу, поки одного не знайдуть тут, у ЗОА. Але чи це єдиний, кого ми коли-небудь знаходимо, чи ми натрапили на перший із багатьох завдяки потужності космічного корабля Gaia - це все ще відкрите питання. Так чи інакше, це змушує астрономів переосмислювати свої найбільш працездатні теорії.
- Прес-реліз університету Кембриджу: "Гея помічає сусідню галактику" привид "
- Дослідницька робота: «Прихований гігант: відкриття величезного галактичного карликового супутника в Gaia DR2»
- Сторінка ESA Gaia
- Вікіпедія: RR Lyrae Stars
