_ Calea Lactee reprezintă un lucru aberant printre galaxiile similare, arată datele studiilor universului

De zeci de ani, oamenii de știință au folosit Calea Lactee ca model pentru înțelegerea modului în care galaxiile formă. Dar trei noi studii ridică semne de întrebare despre dacă Calea Lactee este cu adevărat reprezentativă pentru alte galaxii din univers.

„Calea Lactee a fost un laborator de fizică incredibil, inclusiv pentru fizica formării galaxiilor și fizica materie întunecată”, a spus Risa Wechsler, profesor de științe umaniste și profesor de fizică la Școala de Științe Umaniste și Științe. „Dar Calea Lactee este doar un sistem și poate să nu fie tipic pentru modul în care s-au format alte galaxii. De aceea este esențial să găsim galaxii similare și să le comparăm.”

Pentru a atinge acest obiectiv, Wechsler a cofondat Satellites Around. Sondajul Analogilor Galactici (SAGA) dedicat comparării galaxiilor similare ca masă cu Calea Lactee.

După mai mult de un deceniu de scanare a universului, echipa SAGA a identificat și studiat 101 analogi asemănător Calei Lactee ca prim pas în cercetarea sa în curs. Rezultatele, publicate în trei studii în numărul din 18 noiembrie al revistei The Astrophysical Journal, dezvăluie că, în multe privințe, istoria evolutivă a Căii Lactee este diferită de alte galaxii de dimensiuni comparabile.

„Noastre. rezultatele arată că nu putem constrânge modelele de formare a galaxiilor doar la Calea Lactee”, a spus Wechsler, care este, de asemenea, profesor de fizică a particulelor și astrofizică la SLAC National Accelerator. de laborator. „Trebuie să ne uităm la acea distribuție completă a galaxiilor similare în univers.”

Pe lângă Wechsler, proiectul SAGA este condus de profesorul Marla Geha de la Universitatea Yale și Yao-Yuan Mao, fostul doctorat al lui Wechsler student la Stanford, acum profesor asistent la Universitatea din Utah. Toți trei au fost coautorul studiilor recent publicate.

Calea Lactee este alcătuită din materie atomică obișnuită, precum hidrogenul și fierul. Dar materia obișnuită reprezintă doar aproximativ 15% din materie din univers. Restul de 85% este materie întunecată misterioasă, invizibilă.

„Nimeni nu știe din ce este făcută materia întunecată”, a spus Wechsler. „Nu interacționează cu materia obișnuită sau cu lumina. Probabil că există materie întunecată care trece prin tine chiar acum și nici măcar nu o știi.”

Studiile arată că galaxiile se formează în interiorul unor regiuni masive de materie întunecată numite halouri. Un halou de materie întunecată poate fi invizibil, dar dimensiunea sa enormă creează o forță gravitațională suficient de puternică pentru a trage materia obișnuită din spațiu și a o transforma în stele și galaxii.

Un obiectiv cheie al studiului SAGA este de a determina cum afectează halourile de materie întunecată evoluția galactică. Pentru început, echipa SAGA s-a concentrat pe sateliții galactici – galaxii mici care orbitează în jurul unor galaxii gazdă mult mai mari, cum ar fi Calea Lactee.

Cercetătorii au identificat patru dintre cele mai strălucitoare galaxii satelit ale Căii Lactee, inclusiv cele mai mari două, cunoscute sub numele de Norii Magellanic Mari și Mici (LMC și SMC). Oamenii de știință au efectuat apoi o căutare minuțioasă a sateliților în jurul altor galaxii gazdă similare ca masă. Folosind imagini telescopice, ei au identificat în cele din urmă 378 de galaxii satelit care înconjoară 101 gazde asemănătoare Calei Lactee.

„Există un motiv pentru care nimeni nu a încercat vreodată acest lucru înainte”, a spus Wechsler. „Este un proiect cu adevărat ambițios. A trebuit să folosim tehnici inteligente pentru a sorta acele 378 de galaxii care orbitează din mii de obiecte din fundal. Este o adevărată problemă cu ac în carul de fân.”

Într-una dintre Cele trei noi studii SAGA, cercetătorii au descoperit că numărul de sateliți per galaxie gazdă variază de la 0 la 13. Cei patru sateliți observabili ai Căii Lactee se încadrează în acest interval.

Studiul a mai arătat că galaxiile gazdă cu sateliți mari, similare ca mărime cu galaxiile masive LMC și SMC ale Căii Lactee, tind să aibă în general mai mulți sateliți. Dar Calea Lactee găzduiește de fapt mai puțini sateliți decât galaxii similare, ceea ce o face o situație anormală în rândul egalilor săi.

Un al doilea studiu s-a concentrat pe formarea stelelor în galaxiile satelit - o măsură importantă pentru înțelegerea modului în care galaxiile evoluează. Studiul a constatat că într-o galaxie gazdă tipică, sateliții mai mici încă formează stele. Dar în Calea Lactee, formarea stelelor are loc doar în sateliții masivi LMC și SMC. Toți sateliții mai mici au încetat să mai formeze stele.

„Acum avem un puzzle”, a spus Wechsler. „Ce anume a cauzat Calea Lactee ca acești sateliți mici, cu masă mai mică, să aibă stinsă formarea stelare? Poate că, spre deosebire de o galaxie gazdă tipică, Calea Lactee are o combinație unică de sateliți mai vechi care au încetat formarea stelare și alții mai noi, activi... LMC și SMC — care doar recent au căzut în haloul de materie întunecată a Căii Lactee.”

Studiul a mai descoperit că formarea stelelor se oprește de obicei în galaxiile satelit situate. mai aproape de gazdă, probabil din cauza atracției gravitaționale a halourilor de materie întunecată în și în jurul galaxiei gazdă.

„Pentru mine, frontiera este să descopere ce face materia întunecată la scari mai mici decât Calea Lactee. , ca și cu halourile mai mici de materie întunecată care înconjoară acești mici sateliți”, a spus Wechsler.

Al treilea studiu, condus de doctorandul de la Stanford Yunchong „Richie” Wang, compară noile date la simulări pe computer și solicită dezvoltarea unui nou model de formare a galaxiilor bazat parțial pe sondajul SAGA.

„SAGA oferă un punct de referință pentru a avansa înțelegerea universului prin studiul detaliat al galaxii satelit în sistemele dincolo de Calea Lactee”, a spus Wechsler. „Deși ne-am încheiat obiectivul inițial de a cartografi sateliți strălucitori în 101 galaxii gazdă, mai este mult de făcut.”

(Fluierul)