Astronomi, ki se spopadajo s podatki iz vesoljskega plovila Gaia, ki jih ima ESA, so odkrili, kaj imenujejo galaksija duhov. Galaksija, imenovana Antlia 2 (Ant 2), je izjemno pritlikava galaksija z nizko gostoto, ki je nastala v prvih dneh vesolja. In sile plime Mlečne poti ga odvzamejo.
Ta galaksija duhov se je ves čas skrivala pred očmi. Zaradi nizke gostote je bilo težko zaznati, prav tako tudi njegova lokacija. Ta se skriva za plaščem diska Mlečne poti, na območju, ki je astronomom znano kot "cona izogibanja" (ZOA.), Vendar je ogromno: je enako veliko kot Veliki magellanski oblak in tretjino velikosti Mlečne poti .
Mednarodna skupina astronomov je med drugim objavila podatke z vesoljskega plovila Gaia. Iskali so pritlikave galaksije v bližini Mlečne poti z iskanjem zvezd RR Lyrae. RR Lyrae so spremenljive zvezde, ki se uporabljajo kot standardne sveče. So stare, kovinsko slabe zvezde, ki jih običajno najdemo v pritlikavih galaksijah, tako da če najdete zvezde RR Lyrae, ste verjetno našli pritlikavo galaksijo.
Ant 2 je v nekaterih pogledih kot druge pritlikave galaksije. Vse galaksije, vključno s pritlikavimi galaksijami, kot je ta, so oblikovane v povezavi s temno snovjo. Kot je jasno iz njihovega imena, so palčki manjši in imajo manj zvezd kot druge galaksije. Škratova galaksija bi lahko imela le sto milijonov zvezd, morda kar nekaj milijard. Pritlikajo jih v našo galaksijo Mlečni pot, ki ima med 200 in 400 milijardami zvezd.
"To je duh galaksije. Predmeti, ki so tako razpršeni kot Ant 2, prej preprosto niso bili opaženi. " - Gabriel Torrealba, glavni avtor.
Zvezde v pritlikavi galaksiji so drugačne kot zvezde v drugih galaksijah. Škratove galaksije so bile nekaj prvih struktur, ki so se oblikovale v vesolju, zato so njihove zvezde starejše in kovinsko slabe. Nastali so že v zgodnjih dneh, preden so naslednje kovine vesolje posejale s kovinami.
Številne pritlikave galaksije so podvržene gravitacijskim plimovanjem večjih galaksij v bližini njih in Ant 2 ni nobena izjema. Pogosto jih opazimo, da jih te interakcije potegnejo proti večjim galaksijam. To lahko povzroči združitve galaksij in to se lahko zgodi z Ant 2.
Toda duhovna galaksija Ant 2 se razlikuje od drugih palčkov. Oddaja zelo malo svetlobe. V primerjavi z drugimi satelitskimi galaksijami Mlečne poti, velikim Magellanovim oblakom, je 10.000 krat šibkejši. Glede na to, kako gledate nanjo, je prevelika zaradi svetilnosti ali preveč zatemnjena.
"To je duh galaksije," je dejal Gabriel Torrealba, glavni avtor prispevka. »Predmeti, tako razpršeni kot Ant 2, preprosto še niso bili vidni. Naše odkritje je bilo mogoče le zaradi kakovosti podatkov o Gaiji. "
ESA-jeva misija Gaia je pripravila najbogatejši katalog zvezd do zdaj, vključno z visoko natančnimi meritvami skoraj 1,7 milijarde zvezd. Razkrila je prej nevidne podrobnosti o naši domači Galaksiji in pokazala, kako se je Mlečna pot oblikovala z združitvijo z drugo galaksijo pred 10 milijardami let. V začetku letošnjega leta je Gaijeva druga objava podatkov dala nove podrobnosti o zvezdah v Mlečni poti na voljo znanstvenikom po vsem svetu in bila je zakladnica astronomov, vključno z ekipo za galaksijo duhov.
Ekipa astronomov, ki stoji za študijsko točo iz Tajvana, Velike Britanije, ZDA, Avstralije in Nemčije. Iskali so v drugem Gaijinem podatku za zvezde RR Lyrae in upali, da bodo našli več pritlikavih galaksij. Te stare zvezde imajo dobro razumljene svetlobne impulze, ki trajajo pol dneva, zato so zelo uporabne.
"RR Lyrae smo našli v vsakem znanem pritlikavskem satelitu, zato ko smo našli skupino njih, ki je sedela nad galaktičnim diskom, nismo bili povsem presenečeni," je povedal soavtor Vasily Belokurov iz Cambridgeovega inštituta za astronomijo. "Toda ko smo podrobneje pogledali njihovo lokacijo na nebu, se je izkazalo, da smo našli nekaj novega, saj se v nobeni od baz podatkov, ki smo jih iskali, ni pojavil noben prej identificiran predmet."
"Sprašujemo se, ali je ta galaksija le vrh ledene gore, Mlečno pot pa obdaja številna populacija skoraj nevidnih škratov, podobnih tej." - soavtor Matthew Walker, Univerza Carnegie Mellon.
Ekipa je obvestila svoje kolege na Anglo-avstralskem teleskopu (AAT) v Avstraliji. V tesni časovni premici so astronomi na AAT izmerili spektre več kot 100 rdečih velikanskih zvezd v galaksiji duhov. Ti spektri so zagotovili potrditev, ki jo je ekipa potrebovala.
Spektri so pokazali, da se vse zvezde gibljejo skupaj. Ant 2 nikoli ne pride preveč blizu Mlečne poti, vedno ostane vsaj 130.000 svetlobnih let. Raziskovalci so lahko dobili tudi maso galaksije, ki je bila veliko manjša od pričakovane glede na velikost predmeta.
"Najpreprostejša razlaga, zakaj se zdi, da ima Ant 2 danes tako malo mase, je, da ga ločujejo galaktične plime Mlečne poti," je dejal soavtor Sergej Koposov z univerze Carnegie Mellon. "Vseeno ostaja nepojasnjeno velikost predmeta. Običajno, ko galaksije izgubijo maso zaradi plimovanja Mlečne poti, se skrčijo in ne rastejo.
Tako je Ant 2 za astronome nekoliko skrivnost. Zelo veliko je za nekaj s tako majhno maso. Odstranjevanje mase ne more povečati galaksije duhov; to nima smisla. Obstajati mora še en razlog, da se povečuje, medtem ko izgublja maso, vendar tega še nihče ne ve. Naše trenutne teorije oblikovanja galaksij ne predvidevajo predmetov, kot je Ant 2.
Ena od vrst ugibanja kaže, da bi se lahko zelo močno oblikovanje zvezd v Antu 2 povečalo, medtem ko Mlečna pot krade njegovo maso. Zvezdni vetrovi in eksplozije supernove bi lahko potisnili neuporabljen plin in oslabili gravitacijo, ki veže galaksijo, ter omogočili širjenje temne snovi, s katero je povezana. Toda to ni dokazano.
"Tudi če bi nastajanje zvezd lahko preoblikovalo porazdelitev temne snovi v Antu 2, ko bi ga sestavili, bi moralo delovati z izjemno učinkovitostjo," je dejal soavtor Jason Sanders, prav tako iz Cambridgea.
Druga vrsta špekulacij vključuje samo temno snov, morda drugo vrsto temne snovi. Trenutna teorija napoveduje, da se temna snov močno nabira v središču galaksij. Toda razpršena, razširjena narava Ant 2 lahko pomeni, da vrsta temne snovi, ki se ne gruča tako enostavno, deluje. Kot je dejala ekipa v svojem prispevku, "Izvor tega jedra je lahko skladen z agresivnimi povratnimi informacijami ali celo zahteva druge alternative hladni temni snovi (na primer ultralahki bozoni)."
"V primerjavi s preostalimi 60 sateliti Milky Way je Ant 2 čuden", je dejal soavtor Matthew Walker, prav tako z univerze Carnegie Mellon. "Sprašujemo se, ali je ta galaksija le vrh ledene gore, Mlečno pot pa obdaja številna populacija skoraj nevidnih škratov, podobnih tej."
Najti čudovito galaksijo duhov, kot je Ant 2, je zmedeno, vendar ni bilo povsem nepričakovano. Ko so metode zaznavanja postale bolj občutljive, so bile najdene tudi bolj zatemnjene satelitske galaksije. Verjetno je bilo le vprašanje časa, dokler ga ne bi našli tukaj, v ZOA. Toda ali je to edino, ki ga kdaj najdemo, ali smo naleteli na prvo izmed mnogih zahvaljujoč moči vesoljskega plovila Gaia, je še vedno odprto vprašanje. Kakor koli že, zaradi tega astronomi razmišljajo o svojih najbolj izvedljivih teorijah.
- Sporočilo za univerzo Cambridge: "Gaia opazi sosednjo galaksijo"
- Raziskovalni članek: "Skriti velikan: odkritje ogromnega galaktičnega pritlikavega satelita v Gaia DR2"
- Stran ESA Gaia
- Wikipedia: RR Lyrae Stars
