Мозаика изображений с 378 спутников в 101 системе, похожей на Млечный Путь, которую исследовала команда SAGA. Спутниковые изображения сортируются слева направо по яркости. Фото предоставлено: Яо-Юань Мао (Юта), с изображениями из DESI Legacy Surveys Sky Viewer
Является ли наша родная галактика Млечный Путь особенным местом? Команда исследователей намеревалась найти ответы на этот вопрос более десяти лет назад. Исследование «Спутники вокруг галактических аналогов» (SAGA), начатое в 2013 году, изучает системы галактик, такие как Млечный Путь. Теперь исследование SAGA опубликовало три новые исследовательские статьи на сервере препринтов arXiv, что дает нам новое представление об уникальности нашего Млечного Пути после завершения подсчета 101 спутниковой системы, аналогичной системам Млечного Пути.
Эти «спутники» представляют собой галактики меньшего размера как по массе, так и по размеру, которые вращаются вокруг более крупной галактики, обычно называемой родительской галактикой. Подобно меньшим спутникам, вращающимся вокруг Земли, эти галактики-спутники захватываются гравитационным притяжением массивной родительской галактики и окружающей ее темной материи.
Млечный Путь — родная галактика нескольких галактик-спутников, две крупнейшие из которых — Большое и Малое Магеллановы Облака (БМО и ММО). Хотя БМО и ММО видны невооруженным глазом из южного полушария, существует множество других, более тусклых галактик-спутников, вращающихся вокруг Млечного Пути, которые можно наблюдать только в большой телескоп.
Цель исследования SAGA — охарактеризовать спутниковые системы вокруг других галактик, звездные массы которых аналогичны Млечному Пути. Яо-Юань Мао, преподаватель кафедры физики и астрономии Университета Юты, возглавляет исследование SAGA вместе с Марлой Геха из Йельского университета и Рисой Векслер из Стэнфордского университета.
Мао является ведущим автором первой статьи в серии из трех статей, принятых Астрофизическим журналом. В этой серии статей сообщаются последние результаты исследования SAGA, а также предоставляются данные опроса другим исследователям по всему миру.
Изображение галактики, похожей на Млечный Путь, и ее системы галактик-спутников. Исследование SAGA выявило шесть небольших галактик-спутников на орбите этого аналога Млечного Пути. Фото предоставлено: Ясмин Асали (Йельский университет), с изображениями из DESI Legacy Surveys Sky Viewer
Внешняя галактика?
В первом исследовании, проведенном Мао, исследователи выделили 378 галактик-спутников, идентифицированных в 101 системе масс Млечного Пути. Количество подтвержденных спутников на систему варьировалось от нуля до 13 — по сравнению с четырьмя спутниками Млечного Пути. Хотя количество галактик-спутников в системе Млечного Пути сопоставимо с числом других массовых систем Млечного Пути,
«Похоже, что у Млечного Пути меньше спутников, учитывая существование БМО», — сказал Мао. Исследование SAGA показало, что системы с таким массивным спутником, как БМО, как правило, имеют большее общее количество спутников, и наш Млечный Путь, по-видимому, является исключением в этом отношении.
Одним из объяснений этой очевидной разницы между Млечным Путем и системами SAGA является тот факт, что Млечный Путь поглотил БМО и ММО относительно недавно по сравнению с возрастом Вселенной. В статье SAGA объясняется, что если Млечный Путь является более старым, немного менее массивным хостом с недавно добавленными LMC и SMC, можно было бы ожидать меньшего количества спутников в системе Млечного Пути, помимо других спутников меньшего размера, которые могут иметь LMC/SMC. привезли с собой есть.
Этот результат подчеркивает важность понимания взаимодействия между родительской галактикой и галактиками-спутниками, особенно при интерпретации наших результатов наблюдений за Млечным Путем.
Экта Патель, научный сотрудник НАСА «Хаббл» в Университете США, но не входящая в команду SAGA, изучает орбиты спутников Млечного Пути. Узнав о результатах SAGA, Патель сказал: «Хотя мы пока не можем изучать орбиты спутников вокруг звезд-хозяев SAGA, последний выпуск данных SAGA содержит в десять раз больше систем, подобных Млечному Пути, с компаньоном, подобным БМО, чем было известно ранее. Это колоссальное достижение позволит создать более 30 галактических экосистем, которые можно сравнить с нашей собственной, и которые будут особенно полезны для понимания воздействия массивного спутника, аналогичного БМО, на системы, в которых он находится».
Изображение трех галактик типа Млечного Пути и их систем галактик-спутников. Исследование SAGA выявило две, шесть и девять малых галактик-спутников в этих трех системах соответственно. Фото предоставлено: Ясмин Асали (Йельский университет), с изображениями из DESI Legacy Surveys Sky Viewer
Почему галактики перестают образовывать звезды?
Второе исследование серии SAGA, проводимое Гехой, направлено на изучение того, формируются ли звезды в этих галактиках-спутниках. Понимание механизмов, которые могли бы остановить звездообразование в этих маленьких галактиках, является важным вопросом в области эволюции галактик.
Например, исследователи обнаружили, что галактики-спутники, расположенные ближе к родительской галактике, с большей вероятностью «подавляют» звездообразование. Это говорит о том, что факторы окружающей среды влияют на жизненный цикл малых галактик-спутников.
Третье новое исследование возглавляет Юньчун (Ричи) Ван, получивший докторскую степень под руководством Векслера. В этом исследовании результаты обзора SAGA используются для улучшения существующих теоретических моделей формирования галактик. Основываясь на количестве уничтоженных спутников в этих массовых системах Млечного Пути, эта модель предсказывает, что уничтоженные галактики также должны существовать в более изолированной среде — предсказание, которое может быть проверено в ближайшие годы с помощью других астрономических исследований, таких как Обзор спектроскопических инструментов темной энергии. .
Подарок астрономическому сообществу
В дополнение к этим захватывающим результатам, которые расширят наше понимание эволюции галактик, исследовательская группа SAGA также имеет подарок для астрономического сообщества. В рамках этой серии исследований исследовательская группа SAGA опубликовала новые измерения расстояний или красных смещений примерно для 46 000 галактик.
«Найти эти галактики-спутники — все равно, что искать иголку в стоге сена. Нам пришлось измерить красное смещение сотен галактик, чтобы идентифицировать только одну галактику-спутник», — сказал Мао. «Эти новые красные смещения галактик позволят астрономическому сообществу изучать широкий круг тем, выходящих за рамки галактик-спутников».
Информация от: Университетом Юты
