
Spośród setek miliardów galaktyk, które rozciągają się na znany wszechświat, nawet najmniejsi członkowie mogą ujawnić tajemnice o naszej kosmicznej historii. Ale nawet gdy odkrywamy nowe galaktyki, astronomowie podejrzewają, że wiele małych galaktyk „krasnoludów” pozostaje ukrytych przed widokiem. Tylko ułamek wielkości Drogi Mlecznej, te galaktyki były do tej pory zbyt słabe, aby większość teleskopów mogła zauważyć. Ale w nowej ankiecie odkryło dziesiątki tych nieuchwytnych systemów karła, często występujące w rojach krążących o wiele większych galaktycznych gospodarzy.
Ponieważ te Galaktyki krasnoludne są niezwykle wrażliwe na fizykę wszechświata, znalezienie ich bogatej z nich jest potężnym sposobem na testowanie konkurencyjnych teorii tego, jak wszechświat jest budowany i jak ciemna materia zachowuje się w różnych skalach we wszechświecie. Ich słaba wewnętrzna grawitacja sprawia, że są szczególnie reagujące na wpływy zewnętrzne, zwłaszcza grawitacyjne ciągnięte większe sąsiednie galaktyki. Oprócz pomocy w zrozumieniu, w jaki sposób tworzą się galaktyki, te interakcje mogą pomóc naukowcom uzyskać istotne informacje o ciemnej materii – hipotetycznej, niewidocznej substancji, która uważa się za znaczną część masy i energii wszechświata.
Nowe odkrycie „mini galaktyk” prawie potroiło liczbę znanych galaktycznych satelitów krążących krążących do izolowanych galaktyk karłowatego i może pomóc naukowcom rozpocząć testowanie tych teorii. Znalezienie było możliwe dzięki identyfikacji krasnoludów analogicznych galaktyk MC (ID-MAGE), które przeszukały głębokie obrazy, aby ujawnić tę ukrytą populację galaktyk „mini”. Wiele z nich ma mniej więcej wielkość chmur magelllan. Są to dwie nieregularne galaktyki krasnoludów, Duża chmura magelllan (LMC) i Mała chmura magelllan (SMC), które są galaktykami satelitarnymi naszej Drogi Mlecznej. Ale wiele z nowo zidentyfikowanych galaktyk karłowatego jest znacznie przyciemnionych i wcześniej było trudne do zaobserwowania.
Inne ostatnie ankiety zaczęły znajdować małe galaktyki satelitarne krążące wokół izolowanych galaktyk krasnoludów. Zazwyczaj koncentrowali się na galaktykach w ciągu około 15 milionów lat świetlnych, wystarczająco blisko, aby studiować poszczególne gwiazdy i słabe satelity za pomocą naziemnych teleskopów. Id-Mage miał jednak na celu rozszerzenie tego poszukiwań, szukając trudnych do zobaczenia satelitów krążących około 36 galaktyk krasnoludów o niskiej masie położonej między 13 a 33 milionami lat świetlnych.
To nowe badanie podkreśla cenną okazję, które te systemy oferują dla zrozumienia ewolucji galaktyki i służy jako podstawa do zbadania, w jaki sposób ciemna materia wpływa na ich strukturę. „Galaktyki krasnoludne są unikalnymi laboratoriami do badania natury ciemnej materii i formacji galaktyki”, napisał zespół w a Nowe badanie. „Ze względu na ich płytkie potencjały grawitacyjne są one wyjątkowo wrażliwe na różnice w modelach formacji kosmologicznej i galaktyki, co powoduje szereg testowalnych prognoz tworzenia galaktyki”.
Porównując te wyniki z badaniami większych galaktyk, takich jak Droga Mleczna może dać świeży wgląd w to, jak rozmiar galaktyki wpływa na jego mniejszych towarzyszy.
Aby zidentyfikować galaktyki satelitarne, zespół użył zmodyfikowanej wersji „algorytmu wykrywania galaktyki karłowatej” opisane wcześniej W innych badaniach. Proces obejmuje kilka kroków: zaczynając od oryginalnego obrazu, maskowanie znanych obiektów, przestrzennie przemieszczanie maskowanego obrazu w celu zwiększenia słabych sygnałów, a następnie wykrywanie obiektów, które wyróżniają się znacznie powyżej szumu tła. Kandydaci wykryci w ten sposób są wizualnie badani, aby usunąć oczywiste fałszywe pozytywy przed dalszą kontrolą za pośrednictwem dedykowanej platformy internetowej.
„W sumie identyfikujemy 355 kandydatów satelitarnych, w tym 264 nowo odkryte galaktyki”. Pisali. „Spośród 134 kandydatów o wysokim prawdopodobieństwie, 36 jest powiązanych z gospodarzami MC-Mass i 98 z gospodarzami MC-Mass. Liczba kandydatów satelitarnych na gospodarzy waha się od 0 do 15 kandydatów o wysokim prawdopodobieństwie”.
Badanie wykazało również, że niektóre z tych galaktyk krasnoludów mają jeszcze swoich jeszcze mniejszych towarzyszy. Zgodnie z powszechnie zaakceptowanym modelem Lambda Zimna ciemna materia (λcdm), który jest matematycznym modelem Wielkiego Wybuchu, oczekuje się, że nawet umiarkowanie wielkości galaktyki karłowate będą miały orbitujące je własne galaktyki satelitarne.
Mniej galaktyk satelitarnych znajduje się wokół mniejszych galaktyk gospodarza w porównaniu z większymi, takimi jak Droga Mleczna, naukowcy piszą w szczególności w swoim badaniu, gospodarze podobnie jak w małej chmurze magellanicznej mają mniej satelitów niż te podobne do dużej chmury magellanicznej. Dopasowuje to prognozy z obecnych modeli formacji galaktyki, które mówią, że większe galaktyki mają więcej gwiazd i więcej galaktyk satelitarnych.
Wzór widoczny w dużych galaktykach, w których liczba satelitów rośnie wraz z rozmiarem gospodarza, również dotyczy mniejszych galaktyk krasnoludnych. Wykrywanie takich „satelitów satelitów” nie tylko testuje prognozy modelu, ale także pomaga astronomom zrozumieć, w jaki sposób struktura buduje się na najmniejszych skalach kosmicznych.
Trwają głębokie obrazowanie i spektroskopowe obserwacje obserwacyjne w celu potwierdzenia i zbadania 355 kandydatów satelitarnych. Zespół pisze, że obserwacje są planowane z głównymi obiektami na całym świecie, takimi jak teleskop Green Bank, Obserwatorium Gemini, duży teleskop lornetkowy i inne. Wyniki tej kampanii uzupełniającej zostaną udostępnione w przyszłych publikacjach.
Badanie tych nowych „mini-galaktyk” było opublikowany W czasopiśmie astrofizycznym.