Az ESA Gaia űrhajója adatait átkutató csillagászok felfedezték, amit szellem galaxisnak hívnak. Az Antlia 2 (Ant 2) elnevezésű galaxis egy rendkívül alacsony sűrűségű törpe galaxis, amely az univerzum korai napjaiban alakult ki. És a Tejút árapályereje erőlteti a tömegét.
Ez a szellem galaxis egész látványában rejtőzik. Az alacsony sűrűség megnehezítette a felismerést, és a helyét is. Ez a Tejút korongjának burkolata mögött rejlik, egy olyan területen, amelyet a csillagászoknak az "Elkerülési Zóna" (ZOA.) Néven ismertek, de ez hatalmas: ugyanolyan méretű, mint a Nagy Magellán Felhő, és egyharmadával nagyobb a Tejút. .
Egy csillagászok egy nemzetközi csapata megtalálta az Ant 2-t, miközben áttekintették a Gaia űrhajó második adatkibocsátását. Törpe galaxist kerestek a Tejút közelében, az RR Lyrae csillagok keresésével. Az RR Lyrae változó csillagok, amelyeket standard gyertyákként használnak. Régi, fémszegény csillagok, amelyeket általában a törpe galaxisokban találnak, tehát ha találsz RR Lyrae csillagokat, akkor valószínűleg egy törpe galaxist találtál.
Bizonyos szempontból az Ant 2 olyan, mint más törpe galaxisok. Az összes galaxis, beleértve a hasonló törpe galaxisokat, a sötét anyaggal együtt alakul ki. Amint a nevük egyértelművé válik, a törpék kisebbek és kevesebb csillaggal rendelkeznek, mint más galaxisok. A törpe galaxisnak csak száz millió csillaga lehet, talán néhány milliárd is. A saját Tejút-galaxisunk törpe, amely 200 és 400 milliárd csillag között van.
- Ez egy galaxis szelleme. Olyan diffúz tárgyakat, mint az Ant 2, egyszerűen még nem láttak. ” - Gabriel Torrealba, fő szerző.
A törpe galaxisban lévő csillagok különböznek a többi galaxisok csillagaitól is. A törpe galaxisok voltak az első szerkezetek, amelyek az univerzumban kialakultak, tehát csillaguk idősebbek és fémszegények. A korai napokban alakultak ki, még mielőtt a csillagok egymást követő generációi fémekkel bevetették az univerzumot.
Számos törpe galaxis a közelében lévő nagyobb galaxisok gravitációs árapályának van kitéve, és az Ant 2 sem kivétel. Gyakran látják, hogy a nagyobb galaxisok felé vonzódnak, és ezeket az interakciókat elválasztják. Ez galaxisok egyesülését eredményezheti, és ez történhet az Ant 2-vel.
De az Ant 2 szellem galaxis különbözik a többi törpétől. Nagyon kevés fényt bocsát ki. Egy másik, a Tejút műholdas galaxisához, a Nagy Magellán Felhőhöz képest ezerszer halványabb. Attól függően, hogy néz rá, vagy túl nagy ahhoz, hogy megvilágítsa, vagy túl tompa méretéhez.
"Ez egy galaxis szelleme" - mondta Gabriel Torrealba, a cikk vezető szerzője. „Olyan diffúz tárgyakat, mint az Ant 2, egyszerűen még nem láttak. Felfedezésünk csak a Gaia-adatok minőségének köszönhetően volt lehetséges. ”
Az ESA Gaia missziója elkészítette a mai napig leggazdagabb csillagkatalógust, beleértve a közel 1,7 milliárd csillag nagy pontosságú mérését. Felfedte az otthoni galaxisunk korábban nem látott részleteit, és megmutatta, hogy a Tejút miként alakult össze egy másik galaxissal való összeolvadással 10 milliárd évvel ezelőtt. Ez év elején a Gaia második adatközlése világszerte a tudósok számára elérhetővé tette a Tejút csillagjainak új részleteit, és kincsleletként jelent meg a csillagászok számára, ideértve a szellem galaxis mögötti csapatot is.
A tanulmány mögött álló csillagászok Tajvanból, az Egyesült Királyságból, az Egyesült Államokból, Ausztráliából és Németországból származnak. A Gaia második adatkiadásában keresették az RR Lyrae csillagokat, remélve, hogy még több törpe galaxist találnak. Ezeknek a régi csillagoknak egy jól érthető fényerő-impulzusa van, amely fél napig tart, tehát nagyon hasznosak.
„Az RR Lyrae-t megtaláltak minden ismert törpe műholdasban, tehát amikor egy csoportot találtunk a Galaktikus lemez felett ülve, nem voltak teljesen meglepve” - mondta Vasily Belokurov társszerző a Cambridge-i Csillagászati Intézetből. "De amikor közelebbről megvizsgáltuk a helyüket az égbolton, kiderült, hogy találtunk valami újat, mivel egyetlen korábban azonosított objektum sem került fel a keresett adatbázisba."
"Kíváncsi vagyunk, vajon ez a galaxis csak egy jéghegy csúcsa, és a Tejút körül egy nagy, közel ehhez hasonló láthatatlan törpe populáció veszi körül." - társszerző, Matthew Walker, a Carnegie Mellon Egyetem.
A csapat értesítette kollégáit az ausztrál anglo-ausztrál teleszkópról (AAT). Szűk idővonalban az AAT csillagászai több mint 100 vörös óriás csillag spektrumát mérték a szellem galaxisban. Ezek a spektrumok megerősítették a csapatnak a szükséges munkát.
A spektrumok azt mutatták, hogy az összes csillag együtt mozog. Az Ant 2 soha nem érkezik túl közel a Tejúthoz, mindig legalább 130 000 fényév távolságra van. A kutatók képesek voltak megszerezni a galaxis tömegét is, amely jóval alacsonyabb volt, mint amennyit egy méretű objektum várt.
"Annak a legegyszerűbb magyarázata, hogy miért tűnik ma az Ant 2 annyira kevés tömeggel, hogy a Tejút galaktikus árapályai elválasztják azt" - mondta Szergej Koposov, a Carnegie Mellon Egyetem társszerzője. „Ami azonban megmagyarázhatatlan, az a tárgy óriási mérete. Általában, amint a galaxisok elveszítik a tömeget a Tejút árapályához, összehúzódnak, és nem növekednek.
Tehát az Ant 2 egy kissé rejtély a csillagászok számára. Nagyon nagy az olyan alacsony tömegű dolgoknál. A tömeg eltávolítása nem teheti nagyobbvá a szellem galaxist; Ennek semmi értelme. Más oknak is lehet annak, hogy növekszik a mérete, miközben elveszíti tömegét, de eddig senki sem tudta. A galaxisok kialakulásának jelenlegi elméleteink nem jósolnak olyan tárgyakat, mint az Ant 2.
Az egyik spekuláció azt sugallja, hogy az Ant 2-ben belüli nagyon erőteljes csillagképződés tágulást okozhat, míg a Tejút ellopja tömegét. Csillagszelek és szupernóva-robbanások kiszoríthatják a fel nem használt gázt, gyengítve a galaxist megkötő gravitációt, és lehetővé teszik a sötét anyag kibővülését. De ez nem bizonyított.
"Még ha a csillagképződés is átalakíthatja az Ant 2 sötét anyag eloszlását, amint azt összeállították, akkor példátlan hatékonysággal kellett volna viselkednie." - mondta Jason Sanders, a Cambridge-i is.
Egy másik spekulációs vonal magában foglalja a sötét anyagot, esetleg egy másik típusú sötét anyagot. A jelenlegi elmélet azt jósolja, hogy a sötét anyag szorosan csomagolódik a galaxisok központjában. De az Ant 2 diffúz, elterjedt jellege azt jelentheti, hogy egy olyan sötét anyag típusa, amely nem olyan könnyen klaszterodik, dolgozik. Ahogy a csapat elmondta a cikkben: "Ennek a magnak a származása összhangban állhat az agresszív visszajelzésekkel, vagy akár a hideg sötét anyag alternatíváira is szükség lehet (például ultra könnyű bozonok)."
„A Tejút 60 műhold többi részéhez képest az Ant 2 páratlan labda” - mondta Matthew Walker, a Carnegie Mellon Egyetemen szintén működő társszerző. "Kíváncsi vagyunk, vajon ez a galaxis csak egy jéghegy csúcsa, és a Tejút körül egy nagy, közel ehhez hasonló láthatatlan törpe populáció veszi körül."
Megdöbbentő olyan páratlan gömbölyű galaxis megtalálása, mint az Ant 2, ám ez nem volt teljesen váratlan. Ahogy a detektálási módszerek érzékenyebbé váltak, homályosabb műholdas galaxiseket találtak. Valószínűleg csak idő kérdése volt, amíg az egyik itt nem található meg, a ZOA-ban. Még mindig nyitott kérdés, hogy ez az egyetlen, amit valaha is találtunk, vagy hogy a Gaia űrhajójának hatalmának köszönhetően sokan közülünk elsüllyedtünk. Akárhogy is, ez arra készteti a csillagászokat, hogy újragondolják leginkább működőképes elméletüket.
- Cambridge University sajtóközlemény: „Gaia a szellem galaxist fedezi fel a szomszédban”
- Kutatási cikk: „Rejtett óriás: egy hatalmas galaktikus törpe műholdas felfedezése a Gaia DR2-ben”
- ESA Gaia oldal
- Wikipedia: RR Lyrae Stars
