Млечный Путь потерял целую кучу галактик-спутников

Пространство вокруг Млечного Пути не пустует. Оно кишит карликовыми галактиками - маленькими, тусклыми, с низкой массой, насчитывающими до 1000 звезд каждая.

В этом нет ничего необычного. Из наблюдений за другими крупными галактиками мы знаем, что карликовые галактики часто скапливаются поблизости и могут быть захвачены гравитационным полем более крупного объекта.

На сегодняшний день астрономы обнаружили около 60 небольших галактик в радиусе 1,4 миллиона световых лет от Млечного Пути, хотя вполне вероятно, что в темноте скрывается гораздо больше. Большинство из них выглядят так, будто они висят вокруг, как фруктовые мухи вокруг банана.

Однако, согласно новому анализу данных, полученных со спутника Gaia, большинство из этих галактик на самом деле относительно новые - слишком новые, чтобы вращаться вокруг Млечного Пути, по крайней мере, пока, считают исследователи.

"Мы пришли к выводу, что из-за их неравнозначно высоких энергий и угловых моментов большинство карликовых галактик не могут быть долгоживущими спутниками, а если они и могут быть связаны с Млечным Путем, то при первом прохождении, то есть при впадении менее 2 миллиардов лет назад", - пишут исследователи в новой работе под руководством астрофизика Франсуа Хаммера из Парижской обсерватории во Франции.

Миссия Gaia - это текущий проект по составлению карты Млечного Пути с максимальной точностью, включая трехмерные положения, движения и скорости звезд и объектов в нем (и немного за его пределами).

Измеряя эти свойства, Хаммер и его коллеги использовали данные из раннего третьего выпуска данных Gaia для расчета движения 40 карликовых галактик за пределами Млечного Пути. Затем они использовали такие параметры, как трехмерная скорость каждой галактики, чтобы рассчитать ее орбитальную энергию и угловой момент.

Результаты оказались действительно интригующими - они показали, что большинство карликовых галактик, предположительно являющихся спутниками Млечного Пути, движутся гораздо быстрее, чем известные объекты, находящиеся на орбите вокруг Млечного Пути, такие как звезды Гайя-Энцелад и карликовая сфероидальная галактика Стрелец.

За свою долгую историю Млечный Путь неоднократно поглощал другие галактики. Гайя-Энцелад, также известная как Сосиска Гайи, была поглощена около 9 миллиардов лет назад. Ее следы сохранились в популяции звезд, вращающихся вокруг нее с относительно низкими энергиями.

Карликовая сфероидальная галактика Стрелец в настоящее время разрушена приливными (гравитационными) силами и включена в Млечный Путь, процесс начался около 4-5 миллиардов лет назад. Эти звезды вращаются немного быстрее, чем звезды Гайи-Энцелада.

Карликовые галактики движутся еще более энергично. Это, по мнению команды, означает, что эти карликовые галактики не могли находиться рядом с Млечным Путем достаточно долго, чтобы гравитационное поле массивной галактики замедлило их движение.

Это открытие может изменить наше понимание взаимодействия между нормальными галактиками и карликовыми галактиками, а также свойств карликовых галактик, говорят исследователи.

Возможно, некоторые из карликовых галактик будут захвачены орбитой Млечного Пути (хотя невозможно сказать, какие именно), но как долго они будут там находиться - вопрос открытый.

"Млечный Путь - большая галактика, поэтому ее приливная сила просто гигантская, и карликовую галактику очень легко уничтожить после одного-двух пролетов", - объясняет Хаммер.

Если карликовая галактика может просуществовать дольше этого срока - как считалось ранее в отношении карликовых галактик Млечного Пути - что-то должно удерживать их вместе, например, более высокая концентрация темной материи, невидимого клея, который связывает Вселенную воедино".

На возможность того, что карликовые галактики содержат удивительное количество темной материи, уже намекают движения их звезд, которые нельзя объяснить только присутствием обычной материи.

Новые результаты показывают, что темная материя не обязательно должна быть включена в наши модели этих галактик; будущие исследования могут изучить возможность того, подвергаются ли они в настоящее время приливным разрушениям, имея более широкий набор параметров для игры.

Стоит также отметить, что результаты исследователей не расходятся с результатами работы 2006 года, в которой было установлено, что скорости Большого и Малого Магеллановых Облаков намного выше, чем считалось на основе данных Хаббла, что позволяет предположить, что они не являются спутниками Млечного Пути. От этого предположения, похоже, отказались, по крайней мере, некоторые исследователи.

Тем не менее, мы многого не знаем об объектах в Млечном Пути и вокруг него, и нет никаких сомнений в том, что Gaia меняет наше представление о нашем маленьком уголке Вселенной.

"Во многом благодаря Gaia стало очевидно, что история Млечного Пути гораздо более богата событиями, чем астрономы предполагали ранее", - говорит астрофизик Тимо Прусти из Европейского космического агентства.

"Исследуя эти манящие подсказки, мы надеемся еще больше раскрыть захватывающие главы прошлого нашей галактики".

Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.