|
Данные о количестве карликовых галактик не верны
|
|
|
|
Карликовые галактики с массой около миллиарда солнечных масс, но зачастую значительно меньшей, являются самыми распространенными во Вселенной. Однако из-за их низкой светимости их очень сложно обнаружить. В основном их находили в окрестностях Млечного Пути, в так называемой Местной группе, а также в большом количестве на более удаленных расстояниях, где современные приборы не позволяют различить отдельные звезды.
|
|
|
|
Именно вокруг карликовых галактик в последние десятилетия возникли значительные расхождения между наблюдениями и предсказаниями стандартной космологической модели, что поставило под сомнение наше понимание процессов формирования и эволюции галактик в космосе.
|
|
|
|
Изначально казалось, что карликовых галактик рядом с Млечным Путем и другими галактиками в локальной Вселенной слишком мало по сравнению с тем, что предсказывают численные модели, — так называемая проблема «недостающих галактик-спутников». Однако в последнее время ситуация изменилась: некоторые исследования даже указывают на то, что в наблюдаемых данных слишком много галактик-спутников по сравнению с тем, что показывают расчеты.
|
|
|
|
Пространственное распределение этих карликовых галактик вокруг галактик-хозяев — как правило, они располагаются в плоскости, перпендикулярной диску центральной галактики, как в случае с Млечным Путем, — также остается предметом дискуссий.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы распутать этот клубок и определить, касается ли эта проблема только Местной группы или является закономерной, необходимо расширить поиск карликовых галактик вокруг других галактик или групп галактик за пределы нашего непосредственного космического окружения.
|
|
За пределами Местной группы
|
|
|
|
Именно этим и занялась международная группа исследователей под руководством Итальянского национального института астрофизики (INAF). Они составили каталог почти 50 карликовых галактик и вывели некоторые из этих крайне тусклых «галактик-призраков» из темноты вокруг трёх родительских галактик: NGC 5068, NGC 5084 и NGC 5087 — спиральной, линзовидной и эллиптической галактик, расположенных на расстоянии 17, 80 и 100 миллионов световых лет от нас соответственно.
|
|
|
|
Результаты, полученные в ходе наблюдений с помощью VST (VLT Survey Telescope) — итальянского телескопа, которым управляет INAF в Паранальской обсерватории ESO в Чили, — опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
«Изучение этих островков почти невидимых звёзд — это не просто коллекционирование астрономических марок», — объясняет Кресченцо Тортора, научный сотрудник INAF, главный исследователь проекта VST-SMASH, в рамках которого были получены данные, и ведущий автор новой статьи.
|
|
|
|
«Только так мы сможем решить некоторые из главных загадок космологической модели и наконец понять, как таинственная темная материя формирует Вселенную».
|
|
Кропотливый визуальный поиск
|
|
|
|
В работе представлены самые глубокие оптические изображения окрестностей трех галактик, охватывающие область неба, площадь которой примерно в 12 раз превышает площадь полной Луны. В ходе визуального анализа изображений как в отдельных фильтрах, так и в цветном режиме команда выявила 47 карликовых галактик-кандидатов. Ранее были известны только четыре из них, что значительно увеличило количество карликовых галактик, обнаруженных в этой части неба.
|
|
|
|
Чтобы найти галактики, команда не использовала автоматизированные алгоритмы, которые легко могли бы пропустить такие тусклые объекты. Вместо этого три автора независимо друг от друга провели тщательный визуальный анализ изображений. Кроме того, необходимо было «замаскировать» свет от звезд переднего плана и другие артефакты, чтобы точно измерить тусклое свечение этих галактик.
|
|
|
|
«Чтобы дать людям почувствовать, каково это — быть охотником за карликовыми галактиками, я создал небольшую онлайн-игру, которая воспроизводит процесс, очень похожий на тот, что использовали мы. С ее помощью пользователи могут на собственном опыте пройти через визуальный анализ, который провели мы, и попытаться найти карликовые галактики рядом с NGC 5087», — добавляет Тортора.
|
|
Галактики-кандидаты ждут подтверждения
|
|
|
|
Природа этих галактик была установлена на основании их цвета и структурных особенностей, которые соответствуют характеристикам других карликовых галактик. Однако подтвердить это можно будет только в будущем с помощью спектроскопических наблюдений, которые позволят определить расстояние до них и их скорость. По этой причине в настоящее время они считаются «кандидатами».
|
|
|
|
Их пространственное распределение указывает на то, что они, скорее всего, являются спутниками более крупных галактик в этом поле зрения, а именно NGC 5084, NGC 5087 и NGC 5068. В случае с NGC 5084 распределение галактик также напоминает плоское, как у спутников Млечного Пути. Однако подтвердить эту гипотезу можно будет только с помощью спектроскопических наблюдений.
|
|
|
|
Многие из новых обнаруженных галактик представляют собой диффузные галактики с низкой поверхностной яркостью и отсутствием внутренних структур. Это карликовые сфероидальные или карликовые эллиптические галактики. Однако у других есть внутренние структуры, и их можно классифицировать как карликовые спиральные или карликовые неправильные галактики. Масса каждой из них составляет от миллиона до миллиарда масс Солнца.
|
|
|
|
Такой результат стал возможен благодаря исключительно высокому качеству изображений, полученных с помощью телескопа VST и его камеры OmegaCam. Наблюдая в течение примерно двух часов в каждом из трех исследованных диапазонов, телескоп позволил исследовать небо на глубину, которой исследование, подобное проводимому в обсерватории Рубина, также расположенной в Чили, достигнет только через несколько лет.
|
|
|
|
"Благодаря глубоким наблюдениям с помощью VST мы смогли не только лучше "увидеть" некоторые чрезвычайно слабые галактики, но и охарактеризовать их световые профили с высоким отношением сигнал/шум: собрав больше света, мы лучше нанесли на карту их внешние области", - комментирует Росселла Рагуза, постдокторский исследователь INAF и соавтор этой статьи.
|
|
|
|
"Примером этого является сравнение, которое мы провели с одной из карликовых галактик в выборке, которая ранее была обнаружена с использованием менее глубоких данных, в результате чего мы определили ее размеры и форму светового профиля, особенно в самых отдаленных, более тусклых областях галактики, с большей точностью."
|
|
|
|
Исследование показывает, что световой профиль этих галактик не очень крутой, в отличие от профиля эллиптических галактик, и вместо этого очень похож на профиль дисковых галактик. Команде удалось измерить, как меняется цвет галактики в зависимости от расстояния от центра: более красный в центре и менее красный к периферии, как и в большинстве галактик во Вселенной, особенно в этом диапазоне масс.
|
|
|
|
Предварительные результаты согласуются со сценарием, согласно которому подобные галактики формируются в процессе «монолитного коллапса». Эта гипотеза, как и роль окружающей среды в формировании свойств галактик, требует подтверждения с помощью спектроскопических данных и еще более глубоких снимков в будущем.
|
|
|
|
Euclid расширит возможности поиска.
|
|
|
|
Исследование VST-SMASH было спланировано таким образом, чтобы все галактики, включенные в выборку, попадали в поле зрения космического телескопа Euclid Европейского космического агентства.
|
|
|
|
Первые снимки, сделанные телескопом Euclid, уже позволили обнаружить огромное количество карликовых галактик, а первый релиз данных, который будет опубликован через несколько месяцев, позволит обнаружить и изучить еще больше таких галактик. Несколько соавторов этой статьи, в том числе Тортора и Рагуза, участвуют в этом проекте в рамках коллаборации Euclid.
|
|
|
|
«Мы с нетерпением ждем возможности изучить те же области с помощью телескопа Euclid, чтобы подтвердить или обновить наши выводы», — заключает Тортора.
|
|
|
|
Источник
|
