RW Space

Международная команда, возглавляемая исследователями из IAC, использовала данные спутника ESA Gaia для измерения движения 39 карликовых галактик. Эти данные дают информацию о динамике этих галактик, их истории и их взаимодействии с галактикой Млечный Путь, в одном из рукавов которой находится наша планета.

Вокруг Млечного Пути существует много маленьких галактик (карликовых галактик), которые могут быть в десятки тысяч раз или даже в миллионы раз менее светлыми, чем Млечный Путь. По сравнению с нормальными или гигантскими галактиками карликовые галактики содержат меньше звезд и имеют низкий уровень светимости.

Эти небольшие галактики были предметом изучения международной группы астрономов во главе с Тобиасом К. Фрицем и Джузеппиной Батталья, — исследователей из Института астрофизики Канады. Благодаря данным, полученным космической миссией ESA Gaia, в апреле 2018 года, исследователи смогли измерить движение 39 карликовых галактик, определить их направление и скорость.

До получения второго массива данных со спутника Gaia выполнить такие измерения было невозможно. Исследователи обнаружили, что многие из них движутся в плоскости, известной как обширная полярная структура.

«Уже было известно, что многие из более массивных карликовых галактик были найдены в этом регионе, но теперь мы знаем, что к этой структуре могут принадлежать и несколько менее массивных карликовых галактик», — сообщил Фриц, главный автор научной статьи.

Батталья, его напарник, подчеркнул также, что происхождение обширной полярной структуры до сих не известно и определение ее характеристик является настоящим вызовом текущим космологическим моделям формирования галактик. Кроме того, в этой плоской структуре обнаружено Большое Магеллановое Облако, которое может означать, что они связаны друг с другом.

Анализируя данные о движении галактик, команда обнаружила, что у нескольких карликовых галактик есть орбиты, которые приближают их к внутренним областям Млечного Пути. Гравитационное притяжение, которое Млечный Путь оказывает на эти галактики, можно сравнить с действием приливов. Вполне вероятно, что некоторые из изученных карликовых галактик подвергаются воздействию приливных сил, которые их в буквальном смысле растягивают в разные стороны.

«Это может объяснить наблюдаемые свойства некоторых из этих объектов, таких как Геркулес и Кратер II. На протяжении многих лет некоторые галактики обладают особыми характеристиками, которые могли быть потенциально обусловлены приливным возмущением Млечного Пути (например, Карина I), однако их орбиты, похоже, не подтверждают эту гипотезу. Возможно, мы должны постулировать, что столкновения с другими карликовыми галактиками могут быть тому виной», — пишут авторы статьи.

Исследователи обнаружили, что большинство изученных галактик близки к перицентру их орбиты (точка, ближайшая к центру Млечного Пути). Тем не менее основная физика объясняет, что большую часть времени они должны проводить вблизи апокатора их орбиты (точки, наиболее удаленной от центра Млечного Пути).

«Это говорит о том, что должно быть гораздо больше карликовых галактик, которые нам еще предстоит обнаружить и которые скрываются на больших расстояниях от центра Млечного Пути», — отметил Фриц.

Карликовые галактики являются, помимо всего прочего, одним из индикаторов наличия темной материи на окраинах Млечного Пути. Считается, что на этот вид материи приходится около 80 процентов общей массы Вселенной. Однако его нельзя наблюдать напрямую, а обнаружение затруднено. Движения небесных тел, таких как карликовые галактики, могут быть использованы для измерения общей массы вещества в объеме. Это определяется вычитанием массы тех светящихся объектов, которые обнаруживаются для получения оценки количества темной материи. Из этих данных исследователи смогли сделать вывод о том, что количество темной материи в Млечном Пути очень велико, — около 1,6 трлн солнечных масс.