Mælkevejen kidnappede flere små galakser fra sin nabo

Ligesom månen kredser om jorden, og Jorden kredser om solen, galakser kredser om hinanden i henhold til kosmologiens forudsigelser.

For eksempel, mere end 50 opdagede satellitgalakser kredser om vores egen galakse, Mælkevejen. Den største af disse er den store magellanske sky, eller LMC, en stor dværggalakse, der ligner en svag sky på den sydlige halvkugles nattehimmel.

Et hold af astronomer ledet af forskere ved University of California, Riverside, har opdaget, at flere af de små - eller "dværg" - galakser, der kredser om Mælkevejen, sandsynligvis blev stjålet fra LMC, inklusive flere ultrasvage dværge, men også relativt lyse og velkendte satellitgalakser, som Carina og Fornax.

Forskerne gjorde opdagelsen ved at bruge nye data indsamlet af Gaia-rumteleskopet om bevægelser af flere nærliggende galakser og kontrastere dette med state-of-the-art kosmologiske hydrodynamiske simuleringer. UC Riverside-holdet brugte positionerne på himlen og de forudsagte hastigheder af materiale, såsom mørkt stof, ledsager LMC, fandt ud af, at mindst fire ultrasvage dværge og to klassiske dværge, Carina og Fornax, plejede at være satellitter i LMC. Gennem den igangværende fusionsproces, imidlertid, den mere massive Mælkevej brugte sit kraftige gravitationsfelt til at rive LMC'en fra hinanden og stjæle disse satellitter, rapporterer forskerne.

"Disse resultater er en vigtig bekræftelse af vores kosmologiske modeller, som forudsiger, at små dværggalakser i universet også burde være omgivet af en population af mindre svagere galakse-ledsager, " sagde Laura Sales, en assisterende professor i fysik og astronomi, der ledede forskerholdet. "Det er første gang, vi er i stand til at kortlægge hierarkiet af strukturdannelse til sådanne svage og ultrasvage dværge."

Resultaterne har vigtige konsekvenser for den samlede masse af LMC og også for dannelsen af ​​Mælkevejen.

"Hvis så mange dværge kom sammen med LMC først for nylig, det betyder, at egenskaberne for Mælkevejens satellitbefolkning for blot 1 milliard år siden var radikalt anderledes, påvirker vores forståelse af, hvordan de svageste galakser dannes og udvikler sig, " sagde Salg.

Undersøgelsesresultater vises i november 2019-udgaven af Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Dværggalakser er små galakser, der indeholder alt fra et par tusinde til et par milliarder stjerner. Forskerne brugte computersimuleringer fra Feedback In Realistic Environments-projektet til at vise LMC og galakser, der ligner den, er vært for adskillige små dværggalakser, mange af dem indeholder slet ingen stjerner - kun mørkt stof, en type stof, videnskabsmænd mener, udgør hovedparten af ​​universets masse.

"Det høje antal af små dværggalakser synes at antyde, at indholdet af mørkt stof i LMC er ret stort, hvilket betyder, at Mælkevejen gennemgår den mest massive fusion i sin historie, med LMC, sin partner, bringer så meget som en tredjedel af massen ind i Mælkevejens mørkstof-glorie – glorie af usynligt materiale, der omgiver vores galakse, " sagde Ethan Jahn, den første forfatter til papiret og en kandidatstuderende i Sales' forskningsgruppe.

Jahn forklarede, at antallet af små dværggalakser, som LMC-værterne er, kan være højere end astronomer tidligere har anslået, og at mange af disse små satellitter ikke har nogen stjerner.

"Små galakser er svære at måle, og det er muligt, at nogle allerede kendte ultrasvage dværggalakser faktisk er forbundet med LMC, " sagde han. "Det er også muligt, at vi vil opdage nye ultrafaints, der er forbundet med LMC."

Dværggalakser kan enten være satellitter af større galakser, eller de kan være "isoleret, " eksisterende på egen hånd og uafhængig af større objekter. LMC plejede at være isoleret, Jahn forklarede, men den blev fanget af Mælkevejens tyngdekraft og er nu dens satellit.

"LMC var vært for mindst syv egne satellitgalakser, inklusive den lille magellanske sky på den sydlige himmel, før de blev fanget af Mælkevejen, " han sagde.

Næste, holdet vil studere, hvordan satellitterne i galakser på størrelse med LMC danner deres stjerner, og hvordan det hænger sammen med, hvor meget mørkt stof de har.

"Det bliver interessant at se, om de dannes anderledes end satellitter i Mælkevejslignende galakser, " sagde Jahn.