|
Обнаружен темный спутник нашей галактики
|
|
|
|
Группа астрономов, возглавляемая Университетами Виктории и Йельским университетом, обнаружила древнюю звездную систему, вращающуюся вокруг нашей галактики под названием Большая Медведица III / UNIONS 1 (UMa3/U1) — самый слабый спутник Млечного Пути с наименьшей массой, когда-либо обнаруженный, и, возможно, одну из самых известных систем, в которых преобладает темная материя. Команда провела исследование на Гавайях, используя две обсерватории Маунакеа на острове Гавайи — обсерваторию У. М. Кека и Канадско-французский Гавайский телескоп (CFHT), а также Институт астрономии Гавайского университета Pan-STARRS (телескоп панорамного обзора и система быстрого реагирования) на острове Халеакала, Мауи. Полученные результаты являются опубликовано в недавнем выпуске журнала Astrophysical Journal. "UMa3/U1 находится в созвездии Большой Медведицы, где находится Большая Медведица. Он находится, условно говоря, на нашем космическом заднем дворе, примерно в 30 000 световых годах от Солнца", - говорит Саймон Смит, аспирант астрономического факультета Университета Виктории и ведущий автор исследования. "UMa3/U1 до сих пор не удавалось обнаружить из-за его чрезвычайно низкой светимости".
|
|
|
|
Наблюдения показывают, что эта звездная система крошечная: всего около 60 звезд, возраст которых превышает 10 миллиардов лет, имеют всего 10 световых лет в поперечнике. UMa3/U1 обладает чрезвычайно низкой массой — в 16 раз превышая массу Солнца, она в 15 раз менее массивна, чем самая тусклая из предполагаемых карликовых галактик. UMa3/U1 был впервые обнаружен с использованием данных, полученных с помощью ультрафиолетовой ближней инфракрасной оптической северной съемки (UNIONS) CFHT и Pan-STARRS. Затем команда изучила звездную систему в мельчайших деталях с помощью многообъектного спектрографа Deep Imaging обсерватории Кек (DEIMOS) и подтвердила, что UMa3/U1 является гравитационно связанной системой, либо карликовой галактикой, либо звездным скоплением. "В UMa3/U1 так мало звезд, что можно с полным основанием задаться вопросом, не является ли это просто случайной группировкой похожих звезд. Кек сыграл решающую роль в том, чтобы показать, что это не так", - говорит соавтор Марла Геха, профессор астрономии и физики Йельского университета. "Наши измерения на DEIMOS ясно показывают, что все звезды движутся в космосе с очень похожими скоростями и, по-видимому, имеют схожий химический состав".
|
|
|
"Интересно, что предварительный разброс скоростей звезд в системе может подтвердить вывод о том, что UMa3/U1 является галактикой, в которой преобладает темная материя - заманчивая возможность, которую мы надеемся тщательно изучить с помощью дополнительных наблюдений Кека", — говорит аспирант Йельского университета Уилл Черни, второй автор исследования. Удивительно, как этим звездам удается оставаться сплоченной группой. Одно из возможных объяснений заключается в том, что темная материя, возможно, удерживает их вместе. "Объект настолько мал, что его долгосрочное существование вызывает удивление. Можно было бы ожидать, что мощные приливные силы, исходящие от диска Млечного Пути, уже разорвали систему на части, не оставив заметных остатков", - говорит Черни. "Тот факт, что система выглядит неповрежденной, указывает на две одинаково интересные возможности. Либо UMa3/U1 - это крошечная галактика, стабилизированная большим количеством темной материи, либо это звездное скопление, которое мы наблюдали в совершенно особый момент перед его неминуемой гибелью".
|
|
|
|
При первом сценарии достижение прямого подтверждения того, что UMa3/U1 является слабой древней звездной системой-спутником, в которой преобладает темная материя, было бы захватывающим достижением, поскольку это подтвердило бы предсказание ведущей теории происхождения Вселенной. В рамках модели лямбда-холодной темной материи (LCDM) ученые выдвигают гипотезу о том, что, когда галактики, подобные Млечному Пути, впервые сформировались, в процессе их сборки возникло гравитационное притяжение, которое привлекло сотни звездных систем-спутников, которые продолжают вращаться вокруг галактик и по сей день. Сопутствующее исследование, посвященное влиянию UMa3/U1 на теорию LCDM, было принято к публикации в Astrophysical Journal и доступно в формате препринта на сервере arXiv. "Независимо от того, подтвердят или опровергнут будущие наблюдения тот факт, что эта система содержит большое количество темной материи, мы очень взволнованы возможностью того, что этот объект может быть верхушкой айсберга — что он может быть первым примером нового класса чрезвычайно слабых звездных систем, которые до сих пор не были обнаружены". - говорит Черни.
|
|
|
|
Убедительные доказательства наличия или отсутствия темной материи в UMa3/U1 являются ключом к определению того, является ли звездная система карликовой галактикой или звездным скоплением. До тех пор, пока не станет ясна ее классификация, у Большой Медведицы III / UNIONS 1 есть два названия. Сверхслабые спутники Млечного Пути обычно называются в честь созвездия, в котором они были обнаружены (в данном случае, Большая Медведица), в то время как сверхслабые звездные скопления обычно называются в честь исследовательского проекта, в рамках которого они были обнаружены (UNIONS). Хотя идентификация этой звездной системы все еще неоднозначна, UMa3/U1 открывает путь к новым перспективам в космологии. "Это открытие может бросить вызов нашему пониманию формирования галактик и, возможно, даже определению понятия "галактика"", - говорит Смит.
|
|
|
|
Источник
|
