Преди много, много години и много далеч, се родиха по-малко галактики, отколкото се очаква – и това може да постави нови въпроси по отношение физиката на галактиките, твърдят в ново проучване експерти от Университета в Мичиган.
Изследването проучва сателитните галактики на Messier 94, или M94 – галактика, която е сходна по размери с нашия Млечен път. Учените отдавна знаят, че нашата галактика има около 10 по-малки галактиките-сателити, които се въртят около нея. Във всяка от спътниковите галактики има най-малко по милион звезди, а в Големия и Малкия Магеланови облаци звездите са повече от милиард.
Изследването на астрофизиците от Мичиганския университет е базирано на снимки, направени на М94 с мощния телескоп Subaru. Изхождайки от физичните закони за формирането и поведението на галактиките, учените могат да предположат какъв брои сателитни галактики биха се формирали около галактика с размерите на М94.
Когато започват да проучват М94, астрофизиците очакват да открият около нея спътникови галактики, чийто брой да е приблизително колкото са тези, обикалящи около Млечния път. Установяват, обаче, че в близост до М94 има само две галактики и то с много малко на брой звезди. Екипът, ръководен от Адам Смърчина – член на Националната научна фондация към катедрата по астрономия в Мичиганския университет, е публикувал данните от изследването си в статия за списание Astrophysical Letters.
„Заключението ни, базирано не само на наблюденията ни, е, че настоящият физичен модел за формиране на галактиките не може да опише възникването на такава система от спътници“, пишат Смърчина и колегите му от екипа. „Резултатите ни показват, че галактиките, подобни на Млечния път, би следвало да са с много по-голямо разнообразие от спътникови популации, отколкото настоящият модел може да предвиди“. Смърчина пише още, че резултатите от изследването са с голямо значение за разбиранията на науката по отношение на формирането на галактиките, което би следвало да протича в далеч по-големи области от тъмна материя.
Такива ореоли от тъмна материя, които обвиват галактиките, имат огромни гравитационни сили и могат да засмукват газ и прах от близките околности. Големите галактики като Млечния път обикновено се формират в ореоли с приблизително еднаква маса. Но по-малките сателитни галактики, раждащи се в по-малки „субореолни облаци“, не разполагат с толкова „надеждни“ източници на материя.
Темповете на зараждане на масивни звезди в тези сателитни галактики всъщност модулира тяхното нарастване. Ако например, във формиращата се спътникова галактика по едно и също време се образуват твърде много масивни звезди, евентуалните им последващи експлозии в свръхнови биха разпръснали целия наличен „материал от газ и прах“ и с това ще прекратят по-нататъшното развитие. Астрофизиците обаче не са наясно, какъв размер на „ореола на разсейване“ е значим при формирането на галактиките.
Според Смърчина, примерът с М94 е показателен, че образуването на галактики в ореол от тъмна материя със „средни размери“ може да е много по-несигурен вариант, отколкото се смяташе досега. „Смятаме, че това отклонение – броят на галактиките, които очакваме да видим – може да е далеч по-голямо от това, което науката приема за допустимо при облаците то тъмна материя с определена маса. Никой не си прави илюзии по отношение на огромната разпръснатост при малките по маса хало облаци от тъмна материя, но дискусиите възникват тогава, когато разглеждаме случаи на средно масивни облаци от тъмна материя“.
В търсенето на сателитните галактики на М94, изследователите са използвали композитно изображение н голямата галактика. Снимката обхваща около 12 квадратни градуса от небосвода (за сравнение, Луната при пълнолуние е с площ от около 1 квадратен градус). В композитните изображения се натрупват обаче множество „шумови слоеве“, в това число и от космически лъчения и разсеяна светлина, което прави трудно идентифицирането на галактиките-джуджета.
За да са сигурни, че не пропускат някоя от сателитните галактики, Смърчина и колегите му са създали „изкуствени галактики“, които вмъкват в изображенията. След това ги „възстановяват“, като използват същите методи, по които откриват реалните галактики-спътници. Чрез този метод изследователите потвърждават, че около М94 обикалят не повече от две сателитни галактики.
„Същинското предизвикателство е дали научната общност е готова да приеме, че подобно нещо е наистина възможно. Това е наистина любопитното – резултатите от наблюденията са нещо, което физичните модели не могат да предвидят. Когато откриеш нещо, което не очакваш да откриеш, може да допринесеш с новост в разбирането на начина, по който функционира Вселената. А това е наистина носещо удовлетворение в нашата работа“, пише в заключение Адам Смърчина.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар