Dziesiątki galaktyk krasnoludnych roje się wokół galaktyki Andromeda, takich jak pszczoły, zostały złapane przed kamerą przez Hubble Space Telescope, który wymagał ponad tysiąca orbit Ziemi, aby zrobić wystarczającą liczbę zdjęć, aby uzyskać pełny rodzinny portret najjaśniejszych satelitów Andromedy.
36 galaktyk krasnoludów ma różne właściwości, a wiele wykazuje zagadkowe orbity, których dotychczas nie było w stanie wyjaśnić konwencjonalnych teorii. Rozwiązania tych tajemnic mogą wiele ujawnić, w jaki sposób Andromeda Galaxy – która jest najbliższą dużą spiralą galaktyka Dla nas siedząc około 2,5 miliona lat świetlnych-utworzono i rozwinięto.
„Uważamy, że istnieje wiele różnorodności, którą należy wyjaśnić w systemie satelitarnym Andromeda” – powiedział Daniel Weisz z University of California, Berkeley. „Sposób, w jaki wszystko się łączy, ma wiele ważności w zrozumieniu historii tej galaktyki”.
Koncepcja galaktyk karłowatego roi się wokół większych galaktyk jest oczekiwana z modeli Formacja galaktyki na podstawie standardowego modelu kosmologiaktóry przedstawia wszechświat wypełnione tak zwanym „zimnym ciemna materia„W tym scenariuszu galaktyki są składane w strukturze ciemnej materii, której grawitacja przyciąga małe kępy materii – czyli galaktyki karłowate – i łączy je razem. Jest to znane jako formacja hierarchiczna. Galaktyki satelitarne, które widzimy dzisiaj, są remnantami tego fazy konstrukcyjnej, które zajęły miejsce we wczesnym wszechświecie, począwszy od 13 milionów lat.
Jako taka, rodzina galaktyk krasnoludów brzęcząca wokół większej galaktyki, takiej jak galaktyka Andromeda, może nam wiele powiedzieć o historii formacji większej galaktyki.
Ten nowy Hubble Space Telescope Obraz reprezentuje zaledwie połowę planowanego projektu zbadania ruchów krasnoludów Andromedy. Za pięć lat, Hubble lub James Webb Space Telescope Zbiera więcej danych, aby stworzyć kolejny obraz taki jak ten; Porównując dwa obrazy, astronomowie będą mogli zobaczyć, jak poruszyły się galaktyki krasnoludne. Następnie, cofając się, będą w stanie się przewidzieć czas i poprowadzić galaktyki krasnoludne do tyłu, aby zobaczyć, skąd pochodzą królestwa, miliardy lat temu, i zrozumieć, w jaki sposób wpłynęło to na ich związek z Andromeda.
Niektóre z galaktyk krasnoludnych Andromedy są jednak szczególnie zagadkowe. Galaktyki krasnoludne wokół Droga Mleczna,
Wygląda jednak na to, że niektóre z karłowców Andromedy nigdy nie przestały tworzyć gwiazdy, kontynuując to w powolnym tempie w historii kosmicznej.
„Formacja gwiazd naprawdę trwała znacznie później, co wcale nie jest oczekiwane dla tych galaktyk krasnoludnych” – powiedział w oświadczeniu Alessandro Savino z University of California, Berkeley, który poprowadził badanie do satelitów Andromedy. „To nie pojawia się w symulacjach komputerowych. Nikt nie wie, co do tej pory zrobić”.
Jedna wskazówka pochodzi od tego, jak blisko te galaktyki karłowate są do ich macierzystej galaktyki. „Jest to wyraźne wskazanie, w jaki sposób wzrost małej galaktyki jest zaburzony wpływami masywnej galaktyki, takiej jak Andromeda”-powiedział Savino.
Kolejną osobliwością jest ułożone orbity niektórych krasnoludów, z których połowa krąży wokół galaktyki Andromeda w tej samej płaszczyźnie i wszystkie w tym samym kierunku.
„To dziwne” – powiedział Weisz. Zgodnie ze standardowym modelem galaktyki karłowate powinny zbliżyć się do aureoli ciemnej materii – w której duża galaktyka rośnie pod każdym kątem – a zatem roi się wokół losowych orbit. Dla wszystkich galaktyk znajdowały się w tej samej płaszczyźnie i poruszanie się w tym samym kierunku wydaje się zbyt zbiegiem okoliczności.
„Znalezienie satelitów w tej konfiguracji było całkowitą niespodzianką i nadal nie rozumiemy, dlaczego tak się pojawiają” – powiedział Weisz.
Chociaż standardowy model formacji galaktyki obejmujący aureole o ciemnej materii stara się wyjaśnić, dlaczego połowa galaktyk satelitarnych Andromedy znajduje się w tej płaszczyźnie, zjawisko to w rzeczywistości przewidywanie alternatywnej teorii grawitacji, zmodyfikowanej dynamiki newtonowskiej lub Mondktóry ma na celu zastąpienie ciemnej materii poprzez ulepszenie praw grawitacji przy niskich przyspieszeniach.
W scenariuszu Monda Droga Mleczna i galaktyki Andromeda doświadczyłyby sobie nawzajem około 8 miliardów lat temu. Bliskość galaktyki Andromeda do Drogi Mlecznej widziałaby, jak materiał wyrył z naszej galaktyki, aby osiedlić się w tej samej płaszczyźnie orbitalnej wokół galaktyki Andromeda i tworzący tam galaktyki krasnoludne, trochę jak księżyce tworzące się wokół planety. Jednak inny zespół astronomów ma wcześniej zakwestionowane To, mówiąc, że samolot jest jedynie wyrównaniem szans. Mimo to nowe obserwacje Hubble’a mogą sugerować inaczej.
Tak więc, choć nadal jest możliwe, że pod standardowym paradygmatem modelu można znaleźć, potwierdzenie, że ta płaszczyzna galaktyk satelitarnych będzie postrzegana jako znaczące zwycięstwo w oczach teoretyków Monda.
Tak czy inaczej, obserwacje podkreślają fakt, że nasza galaktyka Drogi Mlecznej i galaktyka Andromeda doświadczyły znacząco różnych historii. Badania rozwoju naszej galaktyki sugerują, że było to raczej spokojne miejsce bez większych fuzji ze średnimi lub dużymi galaktykami przynajmniej w ciągu ostatnich kilku miliardów lat w ciągu ostatnich 10 miliardów lat. Jest to wspierane przez inne Ostatnie obserwacje Hubble’a To obrazowało 100 milionów gwiazd w galaktyce Andromeda. Połączenie to mogło przyczynić się do zwiększenia dynamiki środowiska wokół Andromedy, a także napinania samej Andromedy (jest dwa razy bardziej masywna jak nasza Droga Mleczna i ma więcej galaktyk satelitarnych).
To kwestionuje, jak mądre jest używanie naszej własnej galaktyki jako szablonu dla innych galaktyk.
„Zawsze istnieje tendencja do wykorzystywania tego, co rozumiemy w naszej własnej galaktyce, aby ekstrapolować bardziej ogólnie do innych galaktyk we wszechświecie” – powiedział Weisz.
Dowody rosną, że galaktyki mogą być dość zróżnicowane, z różnymi właściwościami i historiami, a sposób, w jaki rozwinęła się ich rodzina satelitów, może być znakiem, że coś jest inne. „Nasza praca wykazała, że galaktyki o niskiej masie w innych ekosystemach podążały różnymi ścieżkami ewolucyjnymi niż to, co wiemy z galaktyk satelitarnych Drogi Mlecznej”-podsumował Weisz.
Wygląda na to, że w zoo Galaxy Lions i Tygrysy mogą różnić się bardziej dziko, niż sobie wyobrażaliśmy.
Nowe ustalenia zostały opublikowane 28 stycznia w The Astrophysical Journal.
