Галактики-спутники — это небольшие небесные объекты, которые вращаются вокруг более крупных галактик, таких как наш Млечный Путь. В карликовых галактиках может быть менее 1000 звезд, в отличие от Млечного Пути, галактики среднего размера, содержащей миллиарды звезд. Ученые предсказали, что более крупные галактики состоят из более мелких галактик, которые, как считается, особенно богаты темной материей — веществом, составляющим около 25 процентов всей материи и энергии Вселенной. Поэтому карликовые галактики-спутники считаются ключом к пониманию темной материи и процесса образования более крупных галактик.
Основная цель исследования темной энергии (DES), как следует из названия, состоит в том, чтобы лучше понять природу темной энергии, таинственного вещества, которое составляет около 70 процентов материи и энергии во Вселенной. Ученые считают, что темная энергия — ключ к пониманию того, почему расширение Вселенной ускоряется. Чтобы выполнить свою миссию темной энергии, DES делает снимки сотен миллионов далеких галактик.
Однако некоторые из изображений DES также содержат звезды в карликовых галактиках, гораздо более близких к Млечному Пути. Таким образом, одни и те же данные можно использовать для исследования как темной энергии, которая, по мнению ученых, разъединяет галактики, так и темной материи, которая, как считается, удерживает галактики вместе.Ученые могут видеть только самые тусклые карликовые галактики, когда они находятся поблизости, и ранее находили лишь несколько из них. Если эти новые открытия являются репрезентативными для всего неба, в нашем космическом районе может быть гораздо больше галактик.
«Только в этом году было обнаружено более 20 из этих кандидатов в карликовые галактики-спутники, 17 из которых были найдены в данных исследования темной энергии», — сказал Алекс Дрлика-Вагнер из Национальной ускорительной лаборатории Ферми Министерства энергетики США. лидеров DES-анализа. «Мы почти удвоили количество этих объектов, о которых мы знаем всего за один год, и это примечательно».В марте исследователи из Обзора темной энергии и независимая группа из Кембриджского университета совместно объявили об обнаружении девяти из этих объектов на снимках, сделанных камерой темной энергии, необычным инструментом, лежащим в основе DES, эксперимента, финансируемого Министерство энергетики, Национальный научный фонд и другие финансирующие организации.
Две из них были подтверждены как карликовые галактики-спутники.До 2015 года ученые обнаружили около двух десятков таких галактик вокруг Млечного Пути.«DES находит галактики настолько слабыми, что их было бы очень трудно распознать в предыдущих обзорах», — сказал Кейт Бехтол из Университета Висконсин-Мэдисон. «Открытие такого количества новых кандидатов в галактики в одной восьмой части неба может означать, что вокруг Млечного Пути есть еще что-то, что можно найти».Ближайший из этих недавно обнаруженных объектов находится на расстоянии около 80 000 световых лет от нас, а самый дальний — на расстоянии около 700 000 световых лет.
Эти объекты в среднем примерно в миллиард раз тусклее, чем Млечный Путь, и в миллион раз менее массивны. Самый слабый из кандидатов в новые карликовые галактики насчитывает около 500 звезд.Большинство недавно обнаруженных объектов находится в южной половине области обзора DES, в непосредственной близости от Большого Магелланова Облака и Малого Магелланова Облака. Это две самые большие галактики-спутники, связанные с Млечным путем, на расстоянии примерно 158 000 световых лет и 208 000 световых лет соответственно.
Возможно, что многие из этих новых объектов могут быть галактиками-спутниками этих более крупных галактик-спутников, что само по себе было бы открытием.«Этот результат был бы потрясающим», — сказала Риса Векслер из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США. «Спутники спутников предсказываются нашими моделями темной материи.
Либо мы видим эти типы систем впервые, либо мы чего-то не понимаем в том, как эти галактики-спутники распределены в небе».Поскольку считается, что карликовые галактики состоят в основном из темной материи с очень небольшим количеством звезд, они являются отличными целями для исследования свойств темной материи.
Дальнейший анализ подтвердит, действительно ли эти новые объекты являются карликовыми галактиками-спутниками и можно ли обнаружить в них признаки темной материи.17 кандидатов в карликовые галактики-спутники были обнаружены в первые два года после сбора данных в рамках обзора темной энергии — пятилетней попытки сфотографировать часть южного неба с беспрецедентными деталями. Ученые впервые увидели большую часть исследуемой территории, но данные за следующие три года исследования, вероятно, позволят им найти объекты, которые еще более тусклые, более рассеянные или более удаленные. Третий сезон опросов только начался.
«Это захватывающее открытие — результат совместных усилий всей команды DES», — сказал Базилио Сантьяго, координатор научной рабочей группы DES по Млечному пути и член консорциума DES-Brazil. «Мы только начали исследование космоса и с нетерпением ждем более захватывающих открытий в ближайшие годы».