De små galaksers dans, der omgiver Mælkevejen

Et internationalt hold ledet af forskere fra IAC brugte data fra ESA-satellitten Gaia til at måle bevægelsen af ​​39 dværggalakser. Disse data giver information om dynamikken i disse galakser, deres historier og deres interaktioner med Mælkevejen.

Omkring Mælkevejen, der er mange små galakser (dværggalakser), som kan være titusindvis af gange eller endda millioner af gange mindre lysende end Mælkevejen. I sammenligning med normale eller gigantiske galakser, dværggalakser indeholder færre stjerner og har lavere lysstyrke.

Disse små galakser har været genstand for undersøgelsen af ​​et internationalt hold af astronomer ledet af Tobias K. Fritz og Giuseppina Battaglia, begge forskere fra Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Takket være data indsamlet af ESA Gaia rummission, som blev tilgængelig i en anden udgivelse i april 2018, forskerne har været i stand til at måle bevægelsen på himlen af ​​39 dværggalakser, bestemme retning og hastighed.

Før den anden udgivelse af data fra Gaia-satellitten, det var ikke muligt at udføre sådanne målinger for 29 af de galakser, som holdet analyserede. Forskerne fandt ud af, at mange af dem bevæger sig i et fly kendt som den enorme polære struktur. "Det var allerede kendt, at mange af de mere massive dværggalakser blev fundet i dette fly, men nu ved vi, at også flere af de mindre massive dværggalakser kan tilhøre denne struktur, " siger Fritz, hovedforfatter til den videnskabelige artikel.

Battaglia fremhæver, at oprindelsen af ​​den enorme polære struktur stadig ikke er fuldt ud forstået, men dets egenskaber ser ud til at udfordre kosmologiske modeller for galaksedannelse. Også, den store magellanske sky findes i denne plane struktur, hvilket kan betyde, at de to er forbundet.

Ved at analysere data vedrørende forslagene, holdet fandt ud af, at flere af dværggalakserne har baner, der bringer dem tæt på de indre områder af Mælkevejen. Den gravitationelle tiltrækning, som Mælkevejen udøver på disse galakser, kan sammenlignes med tidevandets virkning. Det er sandsynligt, at nogle få af de undersøgte dværggalakser er forstyrret af disse tidevand, som strækker dem som en strøm.

"Dette kunne forklare observerede egenskaber ved nogle af disse objekter, såsom Hercules og Crater II, siger Fritz.

På den anden side, nye spørgsmål opstår. "I årenes løb, nogle galakser er blevet observeret at have ejendommelige karakteristika, der potentielt kunne skyldes tidevandsforstyrrelser fra Mælkevejen (f.eks. Carina I), " siger Battaglia. "Men, deres baner ser ikke ud til at bekræfte denne hypotese. Måske skulle vi postulere, at møder med andre dværggalakser kunne have været synderen."

Forskerne fandt ud af, at størstedelen af ​​de undersøgte galakser er tæt på pericentret af deres bane (det punkt, der er tættest på Mælkevejens centrum). Ikke desto mindre, grundlæggende fysik forklarer, at de skal tilbringe det meste af deres tid tæt på deres banes apocenter (det punkt, der er længst væk fra Mælkevejens centrum). "Dette tyder på, at der burde være mange flere dværggalakser, som endnu ikke er blevet opdaget, og som gemmer sig i store afstande fra Mælkevejens centrum, " fastslår Fritz.

Dværg galakser, udover at være interessante i sig selv, er et af de få sporstoffer af mørkt stof, der kan bruges i de mest ydre dele af Mælkevejen. Det menes, at denne slags stof udgør omkring 80 procent af universets samlede masse. Imidlertid, det kan ikke observeres direkte, og opdagelse er vanskelig. Bevægelserne af himmellegemer såsom dværggalakser kan bruges til at måle den samlede masse af stof inden for et volumen. Dette bestemmes ved at fratrække massen af ​​de lysende genstande, der detekteres, for at opnå et skøn over mængden af ​​mørkt stof. Ud fra disse data, forskerne kunne udlede, at mængden af ​​mørkt stof i Mælkevejen er høj, omkring 1,6 billioner solmasser.