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Das System kleiner Satellitengalaxien, die die Milchstraße umkreisen, ist laut einer neuen 12-jährigen Studie über andere Galaxien im lokalen Universum ziemlich ungewöhnlich.
Die Untersuchung „Satellites Around Galactic Analogs“ (SAGA) wird von einer kleinen Gruppe von Astronomen durchgeführt, um herauszufinden, wie das geht Milchstraße und seine kleine Zwerg-Satellitensuite Galaxien im Vergleich zu anderen galaktischen Systemen.
„Die Satellitenpopulation der Milchstraße ist eine einzigartige Kombination kleiner Satelliten, die nur ältere Satelliten enthält. Sterneund seine beiden größten Satelliten, die aktiv neue Sterne bilden“, sagt Marla Geha, Professorin für Astronomie und Physik an der Yale University und Mitbegründerin von SAGA, in einem Stellungnahme.
Diese beiden größten Satelliten sind die Groß Und Kleine Magellansche Wolkenbekannt als LMC und kurz SMC. Diese beiden Satelliten sind bei weitem die größten in der Familie der Milchstraße und von der Südhalbkugel aus mit bloßem Auge gut sichtbar. Die meisten der anderen 59 bekannten Satellitengalaxien der Milchstraße sind extrem lichtschwach Hubble-Weltraumteleskop oder große bodengestützte Teleskope, um sie zu entdecken.
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SAGA führte eine Zählung von 101 Galaxien durch, die in Größe und Masse unserer Milchstraße ähneln und insgesamt 378 Satellitengalaxien beherbergen. Die Anzahl der sichtbaren Satellitengalaxien pro Wirtsgalaxie lag zwischen 0 und 13. Dies wird mit der Milchstraße verglichen, wo SAGA (unter Verwendung von Daten der Dunkle Energie Spectroscopic Instrument (DESI) am Mayall-Teleskop am Kitt Peak National Observatory in Arizona konnte nur vier Satelliten entdecken. Der Rest der Satelliten in unserer Galaxie ist einfach zu schwach, als dass DESI sie sehen könnte.
„Wenn man die Existenz des LMC in Betracht zieht, scheint die Milchstraße weniger Satelliten zu beherbergen“, sagte Yao-Yuan Mao von der University of Utah und Mitbegründer von SAGA in einer Erklärung. Stellungnahme.
Tatsächlich geht der von SAGA entdeckte Trend dahin, dass Wirtsgalaxien im Allgemeinen mehr Satellitengalaxien haben, wenn sie auch von mindestens einer Magellanschen Galaxie umkreist werden.
Allerdings haben Galaxien ohne Magellanschen Typ tendenziell weniger Satelliten. Eine Erklärung dafür ist, dass die Magellanschen Wolken erst kürzlich zur Familie der Milchstraße hinzugefügt wurden. Beispielsweise ergab eine Forschung von Gurtina Besla, jetzt am Steward Observatory in Arizona, im Jahr 2007, dass Magellansche Wolken entstehen sind Erstbesucherin den letzten drei Milliarden Jahren an der Schwerkraft unserer Milchstraße hängengeblieben und in der Umlaufbahn gefangen. Basierend auf den von SAGA beobachteten Trends war daher vor der Ankunft der Magellanschen Wolken nicht zu erwarten, dass die Milchstraße viele helle Satellitengalaxien enthalten würde. Die Hypothese ist, dass sich um ihre Muttergalaxie weitere Magellan-Galaxien in anderen Systemen gebildet haben.
Darüber hinaus sind Galaxien vom Magellan-Typ an sich recht selten. Frühere Untersuchungen, die 2012 von Aaron Robotham von der University of Western Australia im Rahmen der Galaxy and Mass Assembly (GAMA)-Umfrage durchgeführt wurden, abgeschlossen dass nur 3 % der milchstraßenähnlichen Spiralgalaxien Satelliten vom Typ Magellansche Wolke hatten.
In der neuesten Datenveröffentlichung von SAGA (die ersten beiden Datenchargen des Projekts wurden 2017 und 2021 produziert) erfuhren Astronomen auch andere Dinge über Zwergsatelliten. Sie fanden beispielsweise heraus, dass es umso wahrscheinlicher ist, dass die Sternentstehungsrate des Satelliten bei Null oder nahe daran liegt, je näher eine Satellitengalaxie an ihrer Muttergalaxie liegt. Je näher der Satellit an der Wirtsgalaxie ist, desto tiefer ist der Satellit in der Schwerkraftquelle der Wirtsgalaxie eingebettet dunkle Materie Halo, und je näher es an der von heißen jungen Sternen emittierten Strahlung liegt oder Supernova Explosionen, die sternbildendes Gas aus einer umlaufenden Satellitengalaxie entfernen können.
Astronomen nennen das Aufhören der Sternentstehung in einer Galaxie „Aussterben“, und die Erkenntnisse von SAGA bringen das Aussterben direkt mit der Umgebung der Muttergalaxie in Verbindung. Die meisten Satellitengalaxien der Milchstraße sind erloschen, und das ist zumindest einer der Gründe, warum sie so dunkel sind: weil es ihnen nicht gelang, viele Sterne zu bilden. Die SAGA-Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass sich erloschene Galaxien in isolierteren Umgebungen befinden sollten und nicht in überfüllten Systemen anderer Satellitengalaxien, mit denen sie interagieren könnten, was zu einer stärkeren Sternentstehung in ihnen führen könnte.
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Aber was bedeutet das alles wirklich? Zwerg-Satellitengalaxien existieren innerhalb des riesigen Halos aus dunkler Materie, der alle großen Galaxien umgibt. Dieser Halo fungiert als Gravitationsgerüst für die Entstehung dieser Galaxien. Zwerggalaxien sind die Bausteine ihrer größeren Muttergalaxien; Das im Standardmodell der Kosmologie beschriebene hierarchische Galaxienentstehungsmodell, bei dem größere Galaxien aus kleineren Galaxien zusammengesetzt sind, sagt voraus, dass es tatsächlich viel mehr Zwergsatelliten um die Milchstraße geben sollte, als wir derzeit entdecken. Wo sich diese fehlenden Galaxien befinden, bleibt ein Rätsel, aber durch die Beprobung und Untersuchung von Zwerggalaxien um andere Galaxien können wir mehr über Halos aus dunkler Materie um andere Galaxien, ihren Einfluss auf die Entstehung und Entwicklung von Galaxien und darüber erfahren, wo sich kleine Satellitengalaxien befinden könnten verstecken.
Es gibt drei neue Forschungsartikel, die die Ergebnisse von SAGA beschreiben, geleitet von Geha, Mao und Risa Wechsler von der Stanford University in Kalifornien. Die Artikel wurden zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen und sind derzeit als Vorabdrucke verfügbar: der von Mao geleitete Artikel zum Thema ungewöhnlicher Charakter der Milchstraßedie von Geha herausgegebene Zeitung auf der Satellitenlöschungund ein dritter Artikel über Modellieren Sie die Daten.