Astronómovia, ktorí prechádzajú údajmi z vesmírnej lode ESA Gaia, objavili, čo nazývajú duchovnou galaxiou. Galaxia s názvom Antlia 2 (Ant 2) je trpasličí galaxia s extrémne nízkou hustotou, ktorá bola vytvorená v prvých dňoch vesmíru. A je zbavený svojej hmoty prílivovými silami Mliečnej dráhy.
Táto duchovná galaxia sa celý čas skrývala v očiach. Vďaka nízkej hustote je ťažké zistiť, a tak urobila aj jej poloha. Je ukrytý za plášťom disku Mliečnej dráhy v oblasti známej astronómom ako „Zóna vyhýbania sa“ (ZOA.). Je však obrovský: má rovnakú veľkosť ako Veľký Magellanov mračno a jedna tretina má veľkosť Mliečnej dráhy ,
Medzinárodný tím astronómov našiel Ant 2 počas druhého vydania údajov z kozmickej lode Gaia. Hľadali trpasličí galaxie v blízkosti Mliečnej dráhy hľadaním hviezd RR Lyrae. RR Lyrae sú variabilné hviezdy používané ako štandardné sviečky. Sú to staré hviezdy chudobné na kov, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v trpasličích galaxiách, takže ak nájdete hviezdy RR Lyrae, pravdepodobne ste našli trpasličiu galaxiu.
V niektorých ohľadoch je Ant 2 ako iné trpasličí galaxie. Všetky galaxie, vrátane trpasličích galaxií, ako je táto, sa tvoria v spojení s temnou hmotou. Ako už názov napovedá, trpaslíci sú menší a majú menej hviezd ako iné galaxie. Trpasličí galaxia by mohla mať iba sto miliónov hviezd, možno až niekoľko miliárd. Zakrýva ich naša vlastná galaxia Mliečná dráha, ktorá má medzi 200 a 400 miliardami hviezd.
„Toto je duch galaxie. Objekty tak rozptýlené ako Ant 2 sa ešte predtým nevideli. ““ - Gabriel Torrealba, hlavný autor.
Hviezdy v trpasličej galaxii sú odlišné od hviezd v iných galaxiách. Trpasličné galaxie boli niektoré z prvých štruktúr, ktoré sa vytvorili vo vesmíre, takže ich hviezdy sú staršie a chudobné na kov. Boli tvorené v prvých dňoch, predtým ako generácie hviezd zasiahli vesmír kovmi.
Mnoho trpasličích galaxií je vystavených gravitačným prílivom väčších galaxií v ich blízkosti a Ant 2 nie je výnimkou. Často sú svedkami toho, ako ich tieto interakcie priťahujú k väčším galaxiám a sú roztrhané. To môže viesť k fúziám galaxií a to sa môže stať aj s Ant 2.
Duch ducha Ant 2 sa však líši od ostatných trpaslíkov. Vydáva veľmi málo svetla. V porovnaní s inou zo satelitných galaxií Mliečnej dráhy, Veľkým Magellanovým mračnom, je to 10 000-krát slabšie. V závislosti od toho, ako sa na to pozeráte, je buď príliš veľká na svoju svietivosť, alebo príliš slabá na svoju veľkosť.
"Je to duch galaxie," uviedol Gabriel Torrealba, hlavný autor knihy. „Objekty tak rozptýlené ako Ant 2 sa ešte predtým nevideli. Náš objav bol možný iba vďaka kvalite údajov Gaia. “
Misia ESA v Gaii doteraz produkovala najbohatší katalóg hviezd, vrátane vysoko presných meraní takmer 1,7 miliardy hviezd. Odhaľuje predtým neviditeľné podrobnosti našej domovskej galaxie a ukazuje, ako sa Mliečna dráha vytvorila zlúčením s inou galaxiou pred 10 miliardami rokov. Začiatkom tohto roka sprístupnili vedci z celého sveta nové údaje o Gaii, ktoré sprístupnili vedcom na celom svete nové podrobnosti o hviezdach v Mliečnej dráhe. Ide o poklad pre astronómov, vrátane tímu za galaxiou duchov.
Tím astronómov za štúdiom pochádza z Taiwanu, Veľkej Británie, USA, Austrálie a Nemecka. Hľadali druhé vydanie údajov Gaie o hviezdach RR Lyrae v nádeji, že nájdu viac trpasličích galaxií. Tieto staré hviezdy majú dobre zrozumiteľné impulzy jasu, ktoré trvajú pol dňa, takže sú veľmi užitočné.
"RR Lyrae bola nájdená v každom známom trpasličom satelite, takže keď sme našli skupinu z nich sediacich nad galaktickým diskom, neboli sme úplne prekvapení," uviedol spoluautor Vasily Belokurov z Cambridge's Astronomy Institute. "Ale keď sme sa priblížili bližšie k ich polohe na oblohe, ukázalo sa, že sme našli niečo nové, pretože v žiadnej z databáz, ktorú sme prehľadávali, sa nenašiel žiadny predtým identifikovaný objekt."
"Zaujíma nás, či je táto galaxia iba špičkou ľadovca a Mliečna dráha je obklopená veľkým počtom takmer neviditeľných trpaslíkov podobných tejto." - spoluautor Matthew Walker, Carnegie Mellon University.
Tím informoval svojich kolegov v anglo-austrálskom teleskopu (AAT) v Austrálii. Astronómovia na AAT merali v úzkej časovej osi spektrá viac ako 100 červených obrovských hviezd v duchovnej galaxii. Tieto spektrá poskytli potvrdenie, ktoré tím potreboval.
Spektrá ukázali, že všetky hviezdy sa pohybovali spolu. Mravec 2 sa nikdy nedostane príliš blízko k Mliečnej dráhe, stále vo vzdialenosti najmenej 130 000 svetelných rokov. Vedci tiež dokázali získať hmotu galaxie, ktorá bola oveľa nižšia, ako sa očakávalo pri objekte jej veľkosti.
"Najjednoduchšie vysvetlenie, prečo sa zdá, že Ant 2 má dnes tak malú hmotnosť, je to, že ho rozdeľujú galaktické prílivy Mliečnej dráhy," uviedol spoluautor Sergej Koposov z Carnegie Mellon University. „Čo však zostáva nevysvetlené, je obrovská veľkosť objektu. Normálne, keď galaxie strácajú hmotu podľa prílivu Mliečnej dráhy, zmenšujú sa, nie rastú.
Takže Ant 2 je pre astronómov trochu tajomstvom. Je veľmi veľký na niečo s tak nízkou hmotnosťou. Odstránenie hmoty nemôže zväčšiť duchovnú galaxiu; to nedáva zmysel. Musí existovať ďalší dôvod, prečo sa zväčšuje, pričom stráca masu, ale zatiaľ nikto nevie. Naše súčasné teórie tvorby galaxií nepredpokladajú objekty ako Ant 2.
Jedna línia špekulácií naznačuje, že veľmi energická tvorba hviezd vo vnútri Ant 2 by mohla spôsobiť jej expanziu, zatiaľ čo Mliečná dráha kradne svoju hmotu. Hviezdne vetry a explózie supernov by mohli vytlačiť nepoužitý plyn, oslabiť gravitáciu, ktorá viaže galaxiu a umožnia expanziu temnej hmoty, s ktorou je spojená. To však nie je dokázané.
„Aj keď by formácia hviezd mohla pri zostavovaní Ant 2 zmeniť tvar distribúcie temnej hmoty, musela konať bezprecedentne efektívne,“ uviedol spoluautor Jason Sanders, tiež z Cambridge.
Ďalšia línia špekulácií sa týka samotnej temnej hmoty, možno iného typu temnej hmoty. Súčasná teória predpovedá, že temná hmota sa pevne balí do stredu galaxií. Ale rozptýlená, rozprestretá povaha Ant 2 môže znamenať, že typ temnej hmoty, ktorá sa nedrží tak ľahko, funguje. Ako uvádza tím vo svojom článku, „Pôvod tohto jadra môže byť v súlade s agresívnou spätnou väzbou, alebo môže dokonca vyžadovať alternatívy k studenej temnej hmote (napríklad ultraľahké bozóny).“
"V porovnaní so zvyškom asi 60 satelitov Mliečnej dráhy je Ant 2 nepárne," povedal spoluautor Matthew Walker, tiež z Carnegie Mellon University. "Zaujímalo by nás, či je táto galaxia iba špičkou ľadovca a Mliečna dráha je obklopená veľkou populáciou takmer neviditeľných trpaslíkov podobných tejto."
Nájdenie podivnej galaxie duchov, ako je Ant 2, je mätúce, ale nebolo to úplne neočakávané. Keď sa detekčné metódy stali citlivejšími, našli sa aj slabšie satelitné galaxie. Pravdepodobne to bolo len otázkou času, kým sa jeden nájde v ZOA. Ale to, či je to jediný, aký sme kedy našli, alebo či sme sa vďaka moci kozmickej lode Gaia narazili na prvé z mnohých, je stále otvorenou otázkou. Ať tak či onak, donúti astronómov prehodnotiť svoje najpracovateľnejšie teórie.
- Cambridge University Press Press: „Gaia si všimla galaxiu„ duchov “hneď vedľa“
- Výskumná správa: „Skrytý gigant: objav obrovského galaktického trpaslíka v Gaia DR2“
- Stránka ESA Gaia
- Wikipedia: RR Lyrae Stars
