Położenie nowo odkrytej galaktyki karłowatej (Panna III) w konstelacji Panny (po lewej) i jej gwiazd członkowskich (po prawej; te zakreślone na biało). Gwiazdy członkowskie są skupione wewnątrz linii przerywanej w prawym panelu. Źródło: Uniwersytet NAOJ/Tohoku
Naukowcy odkryli dwie nowe galaktyki satelitarne droga Mleczna za pomocą teleskopu Subaru, co wskazuje na większą liczbę satelitów niż wcześniej sądzono i wskazuje na przejście od deficytu do nadwyżki w oczekiwanej liczbie galaktyk.
Przez lata astronomowie zastanawiali się, jak wyjaśnić, dlaczego Droga Mleczna ma mniej galaktyk satelitarnych, niż przewiduje standardowy model ciemnej materii. Nazywa się to „problemem brakujących satelitów”. Aby przybliżyć nas do rozwiązania tego problemu, międzynarodowy zespół badaczy wykorzystał dane z programu strategicznego Subaru (SSP) Hyper Suprime-Cam (HSC) do odkrycia dwóch zupełnie nowych galaktyk satelitarnych.
Wyniki te zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie „ Publikacje Towarzystwa Astronomicznego Japonii przez zespół badaczy z Japonii, Tajwanu i Ameryki.
Rola galaktyk satelitarnych w zrozumieniu ciemnej materii
Żyjemy w galaktyce zwanej Drogą Mleczną, wokół której krążą inne, mniejsze galaktyki, zwane galaktykami satelitarnymi. Badanie tych galaktyk satelitarnych może pomóc badaczom rozwikłać tajemnice otaczające ciemną materię i lepiej zrozumieć ewolucję galaktyk w czasie.
„Ile galaktyk satelitarnych ma Droga Mleczna? To pytanie było ważne dla astronomów od dziesięcioleci” – zauważa Masahi Chiba, profesor na Uniwersytecie Tohoku.
Galaktyki satelitarne wokół Drogi Mlecznej. Płaszczyzna dysku galaktycznego leży na płaszczyźnie poziomej. Niebieskie kwadraty to Duży i Mały Obłok Magellana, a czerwone kółka to inne galaktyki satelitarne. Im słabsza jest ich bezwzględna wielkość wizualna, tym mniejszy jest rozmiar kropki. Źródło: Uniwersytet NAOJ/Tohoku
Odkrycia galaktyk karłowatych za pomocą teleskopu Subaru
Zespół badawczy dostrzegł możliwość, że prawdopodobnie istnieje wiele nieodkrytych, małych galaktyk satelitarnych (galaktyk karłowatych), które są daleko i trudne do wykrycia. Potężne możliwości teleskopu Subaru, który znajduje się na szczycie odizolowanej góry ponad chmurami na Hawajach, doskonale nadają się do znalezienia tych galaktyk. W rzeczywistości ten zespół badawczy odkrył już trzy nowe galaktyki karłowate za pomocą teleskopu Subaru.
Teraz zespół odkrył dodatkowe dwie nowe galaktyki karłowate (Panna III i Sekstans II). Dzięki temu odkryciu różne zespoły badawcze odkryły w sumie dziewięć galaktyk satelitarnych. To wciąż znacznie mniej niż 220 galaktyk satelitarnych przewidywanych przez standardową teorię ciemnej materii.
Obszar obserwowany przez HSC-SSP (obszar otoczony czerwonymi liniami). Znane wcześniej galaktyki satelitarne są oznaczone czarnymi kwadratami, a nowo odkryte galaktyki satelitarne są oznaczone białymi trójkątami i gwiazdami. Źródło: Uniwersytet NAOJ/Tohoku
Zmieniające się spojrzenie na liczby galaktyk satelitarnych
Jednak zasięg HSC-SSP nie obejmuje całej Drogi Mlecznej. Jeśli rozmieszczenie tych dziewięciu galaktyk satelitarnych w całej Drodze Mily jest podobne do tego, które stwierdzono na śladzie zarejestrowanym przez HSC-SSP, zespół badawczy oblicza, że w rzeczywistości może być ich bliżej 500. Obecnie mamy do czynienia raczej z „problemem zbyt dużej liczby satelitów”, a nie „problemem brakujących satelitów”.
Aby lepiej scharakteryzować rzeczywistą liczbę galaktyk satelitarnych, potrzebne są obrazy i analizy o większej rozdzielczości. „Następnym krokiem będzie użycie mocniejszego teleskopu, który uchwyci szerszy obraz nieba” – wyjaśnia Chiba. „W przyszłym roku do realizacji tego celu wykorzystane zostanie Obserwatorium Vera C. Rubin w Chile. Mam nadzieję, że zostanie odkrytych wiele nowych galaktyk satelitarnych.”
Odniesienie: „Ostateczne wyniki poszukiwań nowych satelitów Drogi Mlecznej w ankiecie programu strategicznego Hyper Suprime-Cam Subaru: odkrycie dwóch kolejnych kandydatów” autorstwa Daisuke Homma, Masashi Chiba, Yutaka Komiyama, Masayuki Tanaka, Sakurako Okamoto, Mikito Tanaka, Miho N Ishigaki, Kohei Hayashi, Nobuo Arimoto, Robert H. Lupton, Michael A Strauss, Satoshi Miyazaki, Shiang-Yu Wang i Hitoshi Murayama, 8 czerwca 2024 r., Publikacje Towarzystwa Astronomicznego Japonii.
DOI: 10.1093/pasj/psae044
