Галактика-сателлит Virgo I
Международная группа астрономов под руководством Дайсуке Хоммы (Daisuke Homma) из Астрономического института при Университете Тохоку (Япония) обнаружила объект, который сопровождает Млечный Путь на его пути во Вселенной (примечание: наша Галактика вместе с соседними Андромедой и Треугольником образуют Местную группу, которая движется синхронно в неизвестном направлении, вероятно, под воздействием некоего сверхмассивного объекта).
Находка классифицирована как карликовая сфероидальная галактика Virgo I. Её размер лишь 248 световых лет в диаметре, а расстояние от Солнца — 280 000 световых лет.
Местная группа
Хотя направление движения Местной группы не известно, но мы можем изучать наших маленьких спутников — карликовые сфероидальные галактики (dSph), которые сопровождают Местную группу в её движении. Изучение этих галактик позволяет лучше понять природу гравитации и сущность тёмной материи, которая, предположительно, удерживает эти галактики вместе.
Около Млечного Пути уже обнаружено около 50 галактик-спутников, и примерно 40 из них относятся являются тусклыми, то есть в значительной мере состоящими из тёмной материи. Эти 40 галактик относятся к классу карликовых сфероидальных галактик.
Галактики-спутники Млечного Пути, в том числе галактика Virgo I. Синими квадратами обозначены БМО и ММО, замеченные нашими предками ещё в доисторические времена
Находка японских астрономов Virgo I — одна из самых тёмных галактик среди всех, обнаруженных на сегодняшний день. Значит, в ней доля тёмной материи очень большая. Собственно, этот факт и объясняет то обстоятельство, почему данную галактику до сих пор не удавалось заметить.
После такой находки учёные считают, что у нашего Млечного Пути может быть гораздо больше спутников, чем мы предполагали. Количество почти невидимых нашему глазу галактик, состоящих преимущественно из тёмной материи, вокруг нас может быть очень большим. Может быть, вокруг нас сотни таких галактик.
Открытие большой тёмной галактики прямо возле нас — это ключ к решению проблемы недостающих спутников. В самом деле, исходя из численного космологического моделирования, тёмная материя во Вселенной должна распределяться иерархическим кластером, порождая галактические гало всё меньшего и меньшего размера. Однако реальные наблюдения астрономов дают нам не такую картину, какую предсказывает теория. Согласно наблюдениям, в космосе вполне достаточное количество галактик нормального размера для распределения, предсказанного математической моделью, но явно не хватает карликовых галактик. Наблюдаемое нами количество карликовых галактик примерно на порядок меньше, чем положено. См. расчёт Анатолия Клыпина и Андрея Кравцова из Государственного университета Нью-Мексико (США) с коллегами.
Например, текущий список карликовых галактик, сопровождающих Млечный Путь, насчитывает 55 галактик, в то время как расчёт Клыпина предсказывает около 500.
Одно из возможных объяснений проблемы недостающих спутников состоит в том, что галактики-спутники состоят преимущественно из тёмного вещества, и поэтому их очень трудно наблюдать. Некоторые из сверхтёмных галактик-спутников в самом деле состоят из тёмного вещества примерно на 99,9% (соотношение масса-светимость около 1000), и новое открытие японских астрономов ещё раз подтверждает эту теорию.
До недавнего времени учёные нашли очень мало галактик с абсолютной звёздной величиной от −8 в оптическом диапазоне (для сравнения, абсолютная звёздная величина наших соседей по Местной группе такая: у Андромеды −21,77, а у Большого Магелланова Облака −18,35, у Малого Магелланова Облака −17,02). Абсолютная звёздная величина определяется как видимая звёздная величина объекта, если бы он был расположен на расстоянии 10 парсек от наблюдателя.
Так вот, галактики с абсолютной звёздной величиной от −8 было очень трудно искать на телескопах диаметром от 2,5 м до 4 м. Именно поэтому удалось заметить только галактики-спутники, расположенные относительно близко к Млечному Пути. Для сравнения, у карликовой галактики Virgo I абсолютная звёздная величина составляет всего лишь −0,8. Virgo I обнаружили с помощью 8,2-метрового телескопа Subaru Telescope на Гавайях с использованием гигантской 820-мегапиксельной цифровой камеры Hyper Suprime-Cam.
Цифровая камера Hyper Suprime-Cam в сравнении с маленькой девушкой ростом 158 см
Vitro I — одна из самых тёмных галактик, найденных к настоящему времени. В этом открытии замечательно то, что оно даёт основание надеяться на открытие других карликовых сфероидальных галактик возле Млечного Пути, коих должно быть в районе 500 штук. Возможно, в ближайшее время будет найдено множество таких объектов. Их масса и расположение позволит лучше понять, каким образом распределяется тёмная материя во Вселенной. В частности, рядом с нашей Галактикой. Как был сформирован Млечный Путь и какова роль в этом тёмной материи.
Научная работа опубликована 14 ноября 2016 года в журнале Astrophysical Journal и находится в открытом доступе на сайте arXiv (arXiv:1609.04346).
Источник
