Astronomi koji kombiniraju podatke s ESA-eve svemirske letjelice Gaia otkrili su kako zovu galaksiju duhova. Galaksija, nazvana Antlia 2 (Ant 2), je patuljasta galaksija izuzetno niske gustoće koja je nastala u prvim danima svemira. Sile plime Mliječnog puta odbijaju od svoje mase.
Ova galaksija duhova cijelo se vrijeme skrivala pred očima. Zbog niske gustoće bilo ga je teško otkriti, a isto tako i njegova lokacija. Skriven je iza omota diska Mliječne staze, na području koje je astronomima poznato kao "Zona izbjegavanja" (ZOA.), Ali ogroman je: iste je veličine kao Veliki Magelanski oblak i jednu trećinu veličine Mliječnog Puta ,
Međunarodni tim astronoma pronašao je Ant 2 dok je prolazio kroz drugo izdanje podataka sa svemirske letjelice Gaia. Tražili su patuljaste galaksije u blizini Mliječnog puta tražeći zvijezde RR Lyrae. RR Lyrae su promjenjive zvijezde koje se koriste kao standardne svijeće. Stare su, zvijezde siromašne metalima, obično se nalaze u patuljastim galaksijama, pa ako nađete zvijezde RR Lyrae, vjerojatno ste našli patuljastu galaksiju.
U nekim je pogledima Ant 2 sličan drugim patuljastim galaksijama. Sve galaksije, uključujući patuljaste galaksije poput ove, formirane su u vezi s tamnom materijom. Kako im ime jasno govori, patuljci su manji i imaju manje zvijezda od ostalih galaksija. Patuljasta galaksija može imati samo stotinu milijuna zvijezda, možda i nekoliko milijardi. Oni su patuljasti po našoj galaksiji Mliječni put koja ima između 200 i 400 milijardi zvijezda.
"Ovo je duh galaksije. Predmeti difuzni kao Ant 2 jednostavno nisu ranije viđeni. " - Gabriel Torrealba, glavni autor.
Zvijezde u patuljastoj galaksiji također su različite od zvijezda u drugim galaksijama. Patuljaste galaksije bile su neke od prvih struktura koje su se formirale u svemiru, pa su njihove zvijezde starije i metalne su siromašne. Nastale su u ranim danima, prije nego što su uzastopne generacije zvijezda zasijale svemir metalima.
Mnoge patuljaste galaksije podliježu gravitacijskim plimama većih galaksija u blizini njih, a Ant 2 nije iznimka. Često ih se može vidjeti kako se povlače prema većim galaksijama i razdvajaju se tim interakcijama. To može rezultirati spajanjem galaksija, a to bi se moglo dogoditi s Antom 2.
Ali duhovna galaksija Ant 2 razlikuje se od ostalih patuljaka. Daje vrlo malo svjetla. U odnosu na drugu satelitsku galaksiju Mliječnog puta, Veliki Magelanski oblak, 10.000 puta je blijeđi. Ovisno o tome kako gledate, ili je prevelika zbog blistavosti ili previše nejasna za svoju veličinu.
"Ovo je duh galaksije", rekao je Gabriel Torrealba, vodeći autor članka. „Objekti difuzni kao Ant 2 jednostavno nisu ranije viđeni. Naše otkriće bilo je moguće samo zahvaljujući kvaliteti podataka o Gaiji. "
ESA-ova misija Gaia proizvela je najbogatiji katalog zvijezda do danas, uključujući visoko precizna mjerenja od gotovo 1,7 milijardi zvijezda. Otkrili su prethodno nevidljive detalje naše kućne Galaksije i pokazali kako se Mliječni put formirao spajanjem s drugom galaksijom prije 10 milijardi godina. Početkom ove godine, drugo Gajevo objavljivanje podataka omogućilo je dostupnost novih detalja o zvijezdama na Mliječnom putu dostupnim znanstvenicima širom svijeta, a astronomi su bili riznica riznica, uključujući tim koji stoji iza galaksije duhova.
Tim astronoma koji stoji iza studije tu je iz Tajvana, Velike Britanije, SAD-a, Australije i Njemačke. Pretražili su drugo Gajevo izdanje podataka za zvijezde RR Lyrae, nadajući se da će pronaći više patuljastih galaksija. Te stare zvijezde imaju dobro razumljive pulse svjetline koji traju pola dana, tako da su vrlo korisni.
"RR Lyrae je pronađena u svakom poznatom patuljastom satelitu. Dakle, kada smo zatekli grupu njih koja je sjedila iznad Galaktičkog diska, nismo se potpuno iznenadili", rekao je koautor Vasily Belokurov iz Cambridgeovog instituta za astronomiju. "Ali kad smo pomnije pogledali njihovu lokaciju na nebu, ispostavilo se da smo pronašli nešto novo jer se nijedan prethodno identificirani objekt nije pojavio ni u jednoj od baza podataka koje smo pretraživali."
"Mi se pitamo je li ova galaksija samo vrh ledenog brijega, a Mliječni put je okružen velikom populacijom gotovo nevidljivih patuljaka sličnih ovoj." - koautor Matthew Walker, sa Sveučilišta Carnegie Mellon.
Tim je obavijestio svoje kolege na Anglo-australijskom teleskopu (AAT) u Australiji. Pod kratkom vremenskom linijom, astronomi na AAT-u izmjerili su spektar više od 100 crvenih divovskih zvijezda u galaksiji duhova. Ti su spektri pružili potvrdu kojoj je tim bio potreban.
Spektri su pokazali da se sve zvijezde kreću zajedno. Ant 2 nikada ne dolazi previše blizu Mliječnog puta, uvijek boraveći najmanje 130 000 svjetlosnih godina. Istraživači su također mogli dobiti masu galaksije, koja je bila mnogo manja od očekivane za objekt njegove veličine.
"Najjednostavnije objašnjenje zašto Ant 2 izgleda da ima tako malu masu danas je to što ga razdvajaju galaktičke plime Mliječnog puta", rekao je koautor Sergej Koposov sa sveučilišta Carnegie Mellon. "Ono što ostaje neobjašnjeno, međutim, je ogromna veličina objekta. Normalno, kako galaksije gube masu na plimu Mliječnog puta, oni se smanjuju, a ne rastu.
Dakle, Ant 2 pomalo je misterija za astronome. Vrlo je velika za nešto s tako malom masom. Uklanjanje mase ne može povećati galaksiju duhova; to nema smisla. Mora da postoji još jedan razlog zbog kojeg se povećava dok gubi masu, ali to za sada nitko ne zna. Naše trenutne teorije formiranja galaksija ne predviđaju objekte kao što je Ant 2.
Jedna crta nagađanja sugerira da bi vrlo snažno stvaranje zvijezda unutar Ant 2 moglo uzrokovati da se širi, dok Mliječni put krade njegovu masu. Zvjezdani vjetrovi i eksplozije supernove mogli bi odgurnuti neiskorišteni plin, slabeći gravitaciju koja veže galaksiju i dopuštajući širenju tamne materije s kojom je povezan. Ali to nije dokazano.
"Čak i ako bi formiranje zvijezda moglo preoblikovati raspodjelu tamne materije u Antu 2, kako je sastavljeno, to bi moralo djelovati neviđenom učinkovitošću", rekao je koautor Jason Sanders, također iz Cambridgea.
Druga linija nagađanja uključuje samu tamnu materiju, možda drugu vrstu tamne materije. Trenutna teorija predviđa da se tamna tvar gužva čvrsto u središtu galaksija. Ali difuzna, raširena priroda Ant 2 može značiti da na djelu djeluje vrsta tamne materije koja se ne skuplja tako lako. Kako tim kaže u svom radu, "Podrijetlo ove jezgre može biti u skladu s agresivnom povratnom informacijom ili čak može zahtijevati alternative hladnoj tamnoj materiji (poput ultra svijetlih bozona)."
"U usporedbi s ostalim 60 satelita Milky Way, Ant 2 je neobična kugla", rekao je koautor Matthew Walker, također sa Sveučilišta Carnegie Mellon. "Mi se pitamo je li ova galaksija samo vrh ledenog brijega, a Mliječni put je okružen velikom populacijom gotovo nevidljivih patuljaka sličnih ovoj."
Pronalazak neobične duhove galaksije poput Ant 2 zbunjuje, ali nije bilo posve neočekivano. Kako su metode otkrivanja postale osjetljivije, pronađene su i prigušnije satelitske galaksije. Vjerojatno je bilo samo pitanje vremena dok nekoga nije pronađen ovdje, u ZOA-u. No, je li to jedina koju smo ikada pronašli ili smo naišli na prvu od mnogih zahvaljujući snazi svemirske letjelice Gaia i dalje je otvoreno pitanje. Bilo kako bilo, to tjera astronome da razmisle o svojim najprobavljivijim teorijama.
- Saopćenje za sveučilište u Cambridgeu: "Gaia vidi susjedu" duhova "
- Istraživački rad: „Skriveni div: otkriće ogromnog galaktičkog patuljskog satelita u Gaiji DR2“
- Stranica ESA Gaia
- Wikipedia: RR Lyrae Stars
