Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν δύο νέους δορυφόρους γαλαξίες του Γαλαξία μας και αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα τη σκοτεινή ύλη – το μυστηριώδες υλικό που αποτελεί περίπου το 85% της ύλης στο σύμπαν αλλά παραμένει ουσιαστικά αόρατο σε εμάς.
Οι ανακαλύψεις φέρνουν επίσης τους επιστήμονες πιο κοντά στην επίλυση ενός μακροχρόνιου προβλήματος με το τυπικό μοντέλο της κοσμολογίας ή το “μοντέλο ψυχρής ύλης λάμδα”, επίσης γνωστό ως “ΛCDM», όπου η λέξη «κρύο» υποθέτει ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που κινούνται πιο αργά από την ταχύτητα του φωτός.
Τα μικρά σμήνη αστεριών που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα ονομάστηκαν Sextans II και Virgo III. Ενώνονται με τους περίπου 60 γνωστούς νάνους γαλαξίες που συρρέουν γύρω από τον πολύ μεγαλύτερο σπιράλ γαλαξία μας σε μέγιστη απόσταση 1,4 εκατομμυρίων ετών φωτός. Οι πιο γνωστοί και μεγαλύτεροι από αυτούς τους νάνους δορυφόρους γαλαξιών του Γαλαξία είναι το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου (LMC) και το Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου (SMC).
Πόσους δορυφόρους γαλαξίες έχει ο Γαλαξίας; Αυτό ήταν ένα σημαντικό ερώτημα για τους αστρονόμους εδώ και δεκαετίες», δήλωσε ο επικεφαλής της ομάδας Masahi Chiba, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Τοχόκου σε μια δήλωση.
Σχετίζεται με: Ερασιτέχνης αστρονόμος ανακαλύπτει πέντε συναρπαστικούς νέους γαλαξίες – και τώρα έχουν πάρει το όνομά του
Πολλοί από τους μικροσκοπικούς νάνους δορυφόρους γαλαξιών του Γαλαξία παραμένουν ανεξερεύνητοι λόγω της απόστασης και της αμυδρής φωτεινότητάς τους, αλλά ο Chiba και οι συνεργάτες του ήταν αποφασισμένοι να βρουν αυτά τα άπιαστα αντικείμενα. Έτσι στράφηκαν στο τηλεσκόπιο Subaru. Βρίσκεται κοντά στην κορυφή του Maunakea στη Χαβάη, αυτό το ισχυρό επίγειο τηλεσκόπιο είναι ιδανικό για την αναζήτηση για νάνους γαλαξίες. Η ίδια ομάδα το είχε χρησιμοποιήσει προηγουμένως για να ανακαλύψει τρεις νέους δορυφόρους Milky Way.
Βοήθεια! Οι νάνοι γαλαξίες μας λείπουν
Η σκοτεινή ύλη είναι ένα συνεχιζόμενο κοσμολογικό πρόβλημα επειδή δεν αλληλεπιδρά με το φως ή τη συνηθισμένη ύλη που αποτελείται από αστέρια, πλανήτες, φεγγάρια και εμάς. Και όταν αλληλεπιδρά με αυτά τα πράγματα, αυτές οι αλληλεπιδράσεις είναι πολύ αδύναμες για να τις παρατηρήσουμε.
Αυτό σημαίνει ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να αποτελείται από σωματίδια που δεν έχουν ανακαλυφθεί επί του παρόντος, αν και υπάρχουν πιθανές εξηγήσεις που δεν απαιτούν καμία πρόοδο στη σωματιδιακή φυσική. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν εξερευνήσει την ιδέα ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να αποτελείται από μικροσκοπικές αρχέγονες μαύρες τρύπες που έχουν απομείνει λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Ωστόσο, η σκοτεινή ύλη στην πραγματικότητα αλληλεπιδρά με τη βαρύτητα, η οποία μπορεί να επηρεάσει την κίνηση και τη δυναμική του φωτός και της καθημερινής ύλης. Αυτό επέτρεψε στους επιστήμονες να συμπεράνουν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης και τελικά να προσδιορίσουν ότι οι μεγάλοι γαλαξίες περιβάλλονται από τεράστια φωτοστέφανα αυτής της μυστηριώδους ουσίας. Αυτά τα φωτοστέφανα πιστεύεται ότι εκτείνονται πολύ πέρα από τους γαλαξιακούς δίσκους και τα φωτοστέφανα της ορατής ύλης.
ο ΛΤο CDM προβλέπει ότι αυτά τα φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης έχουν παίξει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη των γαλαξιών. Στο πρώιμο σύμπαν, σχημάτισαν βαρυτικές χοάνες μέσα στις οποίες έλκονταν το αέριο και η σκόνη που σχημάτισαν αστέρια στους γαλαξίες. Τελικά, αυτά τα φωτοστέφανα συσπάστηκαν και σχημάτισαν μεγάλους γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας.
Αυτό το μοντέλο υποδηλώνει επίσης ότι στην πραγματικότητα θα πρέπει να υπάρχουν εκατοντάδες δορυφορικοί γαλαξίες γύρω από τον Γαλαξία και άλλους μεγάλους γαλαξίες. Για παράδειγμα, οι προσομοιώσεις εμφανίζονται με ΛΤο CDM προβλέπει ότι ο γειτονικός μας γαλαξίας Ανδρομέδα θα πρέπει να περιβάλλεται από περίπου 500 δορυφόρους γαλαξίες. Αλλά οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει μόνο 39 νάνους γαλαξίες σε τροχιά γύρω από την Ανδρομέδα.
Μερικές προσομοιώσεις που βασίζονται στο Καθιερωμένο Μοντέλο της Κοσμολογίας υποδηλώνουν ότι θα πρέπει να υπάρχουν περίπου 220 νάνοι γαλαξίες σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας, αλλά οι επιστήμονες δεν μπορούν να καταλάβουν πού βρίσκονται όλοι. Η ανακάλυψη των Sextans II και Virgo III βοηθά στην αποκατάσταση αυτής της ισορροπίας. Ωστόσο, τα αποτελέσματα αυτών των ανακαλύψεων θα μπορούσαν να παρουσιάσουν στους κοσμολόγους το αντίθετο πρόβλημα που αντιμετώπιζαν προηγουμένως.
Πολύ λίγοι ή πάρα πολλοί νάνοι γαλαξίες;
Αν και ο αριθμός των γαλαξιών του Γαλαξία που εντοπίστηκαν εξακολουθεί να είναι πολύ χαμηλότερος από τους προβλεπόμενους 220 νάνους γαλαξίες, η ομάδα πίσω από αυτήν την έρευνα έλαβε υπόψη το γεγονός ότι η Subaru δεν μπορεί να δει ολόκληρο τον νυχτερινό ουρανό πάνω από τη Γη.
Συνδύασαν την κατανομή των νάνων γαλαξιών που μπορούσε να παρατηρήσει η Subaru με το «αποτύπωμα» του νυχτερινού ουρανού για να υπολογίσουν μια εκτίμηση του πόσους δορυφόρους πρέπει, στην πραγματικότητα περιβάλλουν τον γαλαξία μας. Αυτό οδήγησε στον υπολογισμό ότι 500 γαλαξίες περιβάλλουν τον Γαλαξία – περισσότερο από διπλάσιο από ό,τι υποδεικνύεται από προσομοιώσεις που βασίζονται στο ΛCDM.
Έχουν περάσει λοιπόν οι επιστήμονες από το πρόβλημα των «πολύ λίγων νάνων γαλαξιών» στο πρόβλημα των «πάρα πολλών νάνων γαλαξιών»;
Μάλλον όχι. Πρόσφατα, ο ερασιτέχνης αστρονόμος Giuseppe Donatiello ανακάλυψε πέντε νέους δορυφορικούς γαλαξίες γύρω από τον Γαλαξία Sculptor, επίσημα γνωστό ως NGC 253.
Όταν αυτός και μια ομάδα αστρονόμων εξέτασαν την κατανομή των δορυφορικών γαλαξιών γύρω από τον Γαλαξία του Γλύπτη, συμπεριλαμβανομένων τριών που ο Donatiello είχε ανακαλύψει προηγουμένως, διαπίστωσαν ότι η κατανομή αυτών των γαλαξιών, που βρίσκονται περίπου 11,5 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, ήταν άνιση. Με άλλα λόγια, οι μικροσκοπικοί γαλαξίες φάνηκαν να έχουν μια «προτιμώμενη κατεύθυνση», με περισσότερους γαλαξίες να βρίσκονται στη μία πλευρά του γαλαξία του γλύπτη από την άλλη.
Επιπλέον, εάν υπήρχε μια προτιμώμενη κατεύθυνση για τους νάνους γαλαξίες γύρω από τον Γαλαξία μας και το τηλεσκόπιο Suburu έτυχε να κοιτάζει προς αυτή την κατεύθυνση, τότε οι εκτιμήσεις που βασίζονται στις παρατηρήσεις του Subaru θα ήταν διογκωμένες.
Παρόμοιες αναρτήσεις:
– Stephan’s Quintet: «Δεν είναι ωραία η ζωή;» – και μια υπέροχη εικόνα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb!
— Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν υπερσμήνος γαλαξιών με μάζα 26 τετράδισεκατομμυων Ήλιων
— Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μπορεί να βρήκε μερικά από τα πρώτα αστέρια
Η ομάδα πίσω από αυτές τις ανακαλύψεις σχετικά με τους νάνους γαλαξίες στον Γαλαξία σκοπεύει τώρα να ρίξει μια πιο προσεκτική ματιά στον πραγματικό αριθμό των δορυφορικών γαλαξιών γύρω μας με ένα άλλο επίγειο τηλεσκόπιο.
«Το επόμενο βήμα είναι να χρησιμοποιήσουμε ένα πιο ισχυρό τηλεσκόπιο που θα επιτρέψει μια μεγαλύτερη θέα του ουρανού», κατέληξε ο Chiba. “Το επόμενο έτος, το Παρατηρητήριο Vera C. Rubin στη Χιλή θα χρησιμοποιηθεί για αυτόν τον σκοπό. Ελπίζω ότι θα ανακαλυφθούν πολλοί νέοι δορυφορικοί γαλαξίες.”
Τα ευρήματα της ομάδας δημοσιεύτηκαν στις 8 Ιουνίου στις Εκδόσεις της Αστρονομικής Εταιρείας της Ιαπωνίας.