285
Новые исследования ставят под сомнение представление о Млечном пути как эталон для понимания формирования галактик, выявляя уникальные различия в его структуре и эволюции по сравнению с другими галактиками. проливая свет на сложную роль темной материи и всевозможные пути эволюции галактик
Переоценка модели Млечного Пути
На протяжении многих лет ученые использовали Млечный Путь в качестве эталона для изучения процессов формирования галактик. Однако новые исследования предполагают, что наша галактика может не являться типичным примером эволюции галактик во Вселенной.
«Млечный Путь является невероятной физической лабораторией, в частности для исследования формирования галактик и физики темной материи», — отмечает Риса Векслер, профессор физики из Стэнфордского университета. критически важно найти подобные галактики и сравнить их.»
Результаты опроса SAGA
Чтобы исследовать этот вопрос, Векслер стала соучредительницей проекта Satellites Around Galactic Analogs (SAGA), который сосредоточен на поиске галактик, схожих по размеру и массе на Млечный Путь. После более чем десяти лет наблюдений команда SAGA проанализировала 101 галактику, похожую на Млечный Путь. Их выводы, опубликованные в трех исследованиях в The Astrophysical Journal, показывают, что эволюционная история Млечного Пути существенно отличается от других галактик подобного размера
"Наши результаты свидетельствуют, что модели формирования галактик нельзя ограничивать только Млечным Путем", - подчеркнула Векслер. — Мы должны изучать полный спектр подобных галактик во Вселенной.
Проект SAGA также возглавляют профессор Марла Гега из Йельского университета и Яо-Юань Мао, бывший докторант Векслер, ныне доцент Университета Юты. Все трое соавторами новых исследований.
SAGA и галактики с малыми спутниками
Опрос SAGA идентифицировал 101 галактику, похожую на Млечный Путь, с малыми спутниковыми галактиками. В исследовании были представлены три примера галактик с двумя, шестью и девятью спутниковыми галактиками соответственно.
Роль темной материи
Млечный Путь состоит из обычной атомной материи, такой как водород и железо. Однако обычная материя составляет всего около 15% всей материи во Вселенной. Остальные 85% – это загадочная, невидимая темная материя.
"Никто не знает, из чего состоит темная материя," - объяснила Векслер. – «Она не взаимодействует с обычной материей или светом. Вероятно, темная материя проходит через вас прямо сейчас, и вы этого даже не замечаете.
Исследования показывают, что галактики формируются внутри массивных регионов темной материи, называемых гало. Гало темной материи невидимо, но его огромный размер создает гравитационные силы, достаточные для притягивания обычной материи из космоса и превращения ее в звезды и галактики.
Вклад спутниковых галактик
Одной из главных задач опроса SAGA является определение влияния гало темной материи на эволюцию галактик. Команда SAGA сосредоточила внимание на спутниковых галактиках — небольших галактиках, вращающихся вокруг больших, таких как Млечный Путь. Ученые обнаружили четыре самых ярких спутниковых галактики Млечного Пути, в частности Большие и Малые Магеллановы Облака (LMC и SMC). Исследователи тщательно искали спутники вокруг других галактик с похожей массой. Используя телескопические изображения, они наконец идентифицировали 378 спутниковых галактик, окружающих 101 галактику, похожую на Млечный Путь.
"Есть причина, почему раньше никто не пытался это сделать", - отметила Векслер. — Это очень амбициозный проект. Нам пришлось использовать разумные методы для выделения этих 378 орбитальных галактик из тысяч объектов на заднем фоне. Это настоящий поиск иглы в стоге сена.»
Аномалии в спутниках галактик
В одном из новых исследований SAGA ученые обнаружили, что количество спутников на одну галактику-хозяина варьируется от 0 до 13. Четыре наблюдаемых спутника Млечного Пути вписываются в этот диапазон. Исследование также показало, что галактики-хозяева с большими спутниками, подобными по размеру массивным LMC и SMC, имеют больше спутников в целом. Однако Млечный Путь имеет меньше спутников, чем подобные галактики, что делает его исключением среди «собратьев».
Загадка темной материи
«Теперь у нас есть загадка,» — заявила Векслер. — «Что именно в Млечном Пути повлекло за собой прекращение звездообразования в этих небольших спутниках? и новых, активных спутников — LMC и SMC, что только недавно попали в гало темной материи нашей галактики.»
Исследование также выявило, что звездообразование обычно прекращается в спутниковых галактиках, расположенных ближе к галактике-хозяину, возможно, из-за гравитационного влияния гало темной материи.
Новые модели формирования галактик
Третье исследование, возглавляемое докторантом Стэнфорда Юнчонгом "Ричи" Ваном, сравнивает новые данные с компьютерными симуляциями и призывает к разработке новой модели формирования галактик, основанной частично на опросе SAGA.
«SAGA задает новый ориентир для изучения спутниковых галактик в системах за пределами Млечного Пути,» — отметила Векслер.
