Astronomi, izmantojot datus no ESA Gaia kosmosa kuģa, ir atklājuši, ko viņi sauc par spoku galaktiku. Galaktika ar nosaukumu Antlia 2 (Ant 2) ir ārkārtīgi zema blīvuma punduru galaktika, kas izveidojās Visuma pirmajās dienās. Un to no masas atņem Piena ceļa plūdmaiņas spēki.
Šī spoku galaktika visu laiku ir paslēpusies redzamā vietā. Tā zemais blīvums apgrūtina noteikšanu, tāpat kā tā atrašanās vieta. Tas ir paslēpts aiz Piena ceļa diska apvalka, apgabalā, kuru astronomi pazīst kā “Izvairīšanās zonu” (ZOA.), Bet tas ir milzīgs: tas ir tāda paša izmēra kā Lielais Magelāna mākonis un viena trešdaļa ir Piena Ceļa izmērs .
Starptautiska astronomu komanda atrada Ant 2, vienlaikus veicot otro datu izlaišanu no kosmosa kuģa Gaia. Viņi meklēja punduru galaktikas netālu no Piena ceļa, meklējot RR Lyrae zvaigznes. RR Lyrae ir mainīgas zvaigznes, kuras izmanto kā standarta sveces. Tās ir vecas, nabadzīgas zvaigznes, kuras parasti sastopamas punduru galaktikās, tāpēc, ja atrodat RR Lyrae zvaigznes, jūs, iespējams, esat atradis punduru galaktiku.
Dažos aspektos Ant 2 ir kā citas punduru galaktikas. Visas galaktikas, ieskaitot tādas punduru galaktikas kā šī, veidojas saistībā ar tumšo vielu. Kā to nosaukums skaidri norāda, punduri ir mazāki un tiem ir mazāk zvaigžņu nekā citās galaktikās. Rūķu galaktikā varētu būt tikai simts miljoni zvaigžņu, varbūt pat daži miljardi. Viņus rūpējas mūsu pašu Piena Ceļa galaktika, kurā ir no 200 līdz 400 miljardiem zvaigžņu.
“Šis ir galaktikas spoks. Tik izkliedēti objekti kā Ant 2 vienkārši iepriekš nav redzēti. ” - Gabriel Torrealba, galvenā autore.
Zvaigznes punduru galaktikā atšķiras no zvaigznēm arī citās galaktikās. Rūķu galaktikas bija dažas no pirmajām struktūrām, kas izveidojās Visumā, tāpēc to zvaigznes ir vecākas un metālu trūcīgas. Tās izveidojās pirmajās dienās, pirms secīgas zvaigžņu paaudzes bija iesējušas Visumu ar metāliem.
Daudzas punduru galaktikas ir pakļautas netālu esošo lielāko galaktiku gravitācijas paisumam, un Ant 2 nav izņēmums. Bieži tiek uzskatīts, ka viņi tiek vilkti uz lielākām galaktikām, un šī mijiedarbība viņus sagrauj. Tas var izraisīt galaktiku apvienošanos, un tas varētu notikt ar Ant 2.
Bet spoku galaktika Ant 2 atšķiras no citiem punduriem. Tas izdala ļoti maz gaismas. Salīdzinot ar citu Piena Ceļa satelītu galaktikām, Lielo Magelāna mākoņu, tas ir 10 000 reizes vājāks. Atkarībā no tā, kā jūs uz to skatāties, tas ir vai nu pārāk liels gaismas spīdumam, vai arī pārāk blīvs tā lielumam.
"Šis ir galaktikas rēgs," sacīja Gabriels Torrealba, papīra galvenais autors. “Tik izkliedēti objekti kā Ant 2 vienkārši nav redzēti. Mūsu atklājums bija iespējams tikai pateicoties Gaia datu kvalitātei. ”
ESA Gaia misija ir sagatavojusi līdz šim bagātāko zvaigžņu katalogu, ieskaitot gandrīz 1,7 miljardu zvaigžņu augstas precizitātes mērījumus. Tas ir atklājis iepriekš neredzētas detaļas par mūsu mājas galaktiku un parādīja, kā Piena ceļš izveidojās, saplūstot ar citu galaktiku pirms 10 miljardiem gadu. Šā gada sākumā Gaia otrajā datu laidienā zinātniekiem visā pasaulē bija pieejama jauna informācija par Piena ceļa zvaigznēm, un tas bija astronomu, tai skaitā spoku galaktikas komandas, dārgumu krājums.
Pētījuma astronomu komanda nāk no Taivānas, Lielbritānijas, ASV, Austrālijas un Vācijas. Viņi meklēja Gaia otro datu izlaidumu par RR Lyrae zvaigznēm, cerot atrast vairāk punduru galaktiku. Šīm vecajām zvaigznēm ir labi saprotami spilgtuma impulsi, kas ilgst pus dienu, tāpēc tie ir ļoti noderīgi.
“RR Lyrae tika atrasti visos zināmajos punduru satelītos, tāpēc, kad mēs atradām viņu grupu, kas sēdēja virs Galaktikas diska, mēs nebijām pilnīgi pārsteigti,” sacīja līdzautors Vasilijs Belokurovs no Kembridžas Astronomijas institūta. "Bet, kad mēs tuvāk apskatījām viņu atrašanās vietu debesīs, izrādījās, ka mēs atradām kaut ko jaunu, jo nevienā no datu bāzēm, kuras mēs meklējām, neviens iepriekš identificēts objekts neradās."
"Mums rodas jautājums, vai šī galaktika ir tikai aisberga redzamā daļa, un Piena ceļu ieskauj liels skaits gandrīz neredzamu punduru, kas līdzīgi šim." - līdzautors Metjū Valkers no Kārnegija Melona universitātes.
Komanda paziņoja saviem kolēģiem Anglijas un Austrālijas teleskopā (AAT) Austrālijā. Stingrā laika posmā AAT astronomi izmērīja vairāk nekā 100 sarkano milzu zvaigžņu spektrus spoku galaktikā. Šie spektri sniedza apstiprinājumu, kas komandai bija vajadzīgs.
Spektri parādīja, ka visas zvaigznes pārvietojas kopā. Ant 2 nekad nenāk pārāk tuvu Piena ceļam, vienmēr atrodoties vismaz 130 000 gaismas gadu attālumā. Pētnieki arī varēja iegūt galaktikas masu, kas bija daudz zemāka, nekā tika gaidīts objektam, kura lielums ir tāds.
"Vienkāršākais izskaidrojums, kāpēc Ant 2 šodien šķiet tik mazs, ir tas, ka to atšķir Piena ceļa galaktiskie plūdmaiņas," sacīja līdzautors Sergejs Koposovs no Kārnegi Melona universitātes. “Tomēr neizskaidrojams ir objekta milzu izmērs. Parasti, kad galaktikas zaudē masu Piena ceļa plūdmaiņu laikā, tās sarūk, nevis aug.
Tātad Ant 2 ir mazliet noslēpums astronomiem. Tas ir ļoti liels kaut kam ar tik mazu masu. Masas noņemšana spoku galaktiku nevar padarīt lielāku; tam nav jēgas. Jābūt vēl vienam iemeslam, ka, zaudējot masu, tas palielinās, bet pagaidām neviens nezina. Mūsu pašreizējās teorijas par galaktiku veidošanos neprognozē tādus objektus kā Ant 2.
Viena spekulācijas līnija liek domāt, ka ļoti enerģiska zvaigžņu veidošanās Ant 2 iekšienē var izraisīt tās izplešanos, kamēr Piena ceļš nozog savu masu. Zvaigžņu vējš un supernovas sprādzieni varētu izstumt neizmantoto gāzi, vājinot gravitāciju, kas saista galaktiku, un ļaujot paplašināties tumšajai matērijai, ar kuru tā ir saistīta. Bet tas nav pierādīts.
"Pat ja zvaigžņu veidošanās varētu pārveidot tumšās vielas sadalījumu Ant 2, kā tas bija salikts, tai ir jārīkojas ar nepieredzētu efektivitāti," sacīja līdzautors Džeisons Sanderss arī no Kembridžas.
Citā spekulācijas līnijā ir ietverta pati tumšā matērija, varbūt cita veida tumšā matērija. Pašreizējā teorija paredz, ka tumšā matērija cieši iestiprinās galaktiku centrā. Bet Ant 2 izkliedētais, izkliedētais raksturs varētu nozīmēt, ka darbā ir tāds tumšās vielas veids, kas nav tik viegli sagrupējams. Kā komanda saka savā dokumentā: "Šī serdeņa izcelsme var būt saskanīga ar agresīvu atgriezenisko saiti vai pat var būt nepieciešamas alternatīvas aukstajai tumšajai vielai (piemēram, īpaši viegliem boziem)."
"Salīdzinot ar pārējiem aptuveni 60 Piena ceļa satelītiem, Ant 2 ir nepāra bumba," sacīja līdzautors Metjū Valkers, arī no Kārnegi Melona universitātes. "Mums rodas jautājums, vai šī galaktika ir tikai aisberga redzamā daļa, un Piena ceļu ieskauj liels skaits gandrīz neredzamu punduru, kas līdzīgi šim."
Meklējot nepāra spoku galaktiku, piemēram, Ant 2, ir apjukums, taču tas nebija pilnīgi negaidīti. Tā kā noteikšanas metodes ir kļuvušas jutīgākas, ir atrastas tuvākas satelītu galaktikas. Droši vien tas bija tikai laika jautājums, līdz kāds tika atrasts šeit, ZOA. Tomēr tas, vai tas ir vienīgais, ko mēs jebkad esam atraduši, vai arī mēs esam pakluvuši pirmajam no daudziem, pateicoties kosmosa kuģa Gaia spēkam, joprojām ir atklāts jautājums. Lai vai kā, tas liek astronomiem pārdomāt savas visizdevīgākās teorijas.
- Kembridžas universitātes paziņojums presei: “Gaia pamana“ spoku ”galaktiku blakus”
- Pētniecības dokuments: “Slēptais gigants: milzīga galaktikas pundura satelīta atklāšana Gaia DR2”
- ESA Gaia lapa
- Wikipedia: RR Lyrae Stars
