Галактики-спутники Млечного Пути
![](https://cdn.xn--h1ajim.xn--p1ai/thumb.php?f=Universe_Reference_Map_Part_3-4_ru.jpg&width=300)
Гала́ктики-спу́тники Мле́чного Пути́ — часть Местной группы галактик, включающая в себя нашу галактику Млечный Путь и все её галактики-спутники, гравитационно связанные с ней. Лишь самые крупные из этих галактик (Большое и Малое Магеллановы облака) видны невооружённым глазом. Большая часть спутников — это карликовые галактики[1].
История открытия
Видимые невооружённым глазом Большое и Малое Магеллановы облака были открыты в доисторическое время. Первые карликовые спутники (в созвездиях Скульптор и Печь) были открыты в 1937—1938 году Харлоу Шепли. Он описывал их как «непохожие на любую известную состоящую из звёзд структуру… Новые объекты имеют одни общие свойства с шаровыми скоплениями, другие — с эллиптическими галактиками, а по оставшимся (близость и полное разрешение на отдельные звезды) — с Магеллановыми облаками». Шепли также предсказал открытие новых подобных объектов[1].
К 2005 году было обнаружено 12 карликовых галактик, находящихся в ближайшей окрестности Млечного Пути. Обнаружение их затруднялось тем, что в них отсутствуют видимые газ и пыль, а также другие признаки активного звездообразования. Кроме того, галактики-спутники сложно выделить среди находящихся на переднем плане звёзд Млечного Пути. Зачастую это возможно только с использованием компьютерных алгоритмов статистического поиска[1].
Переломным моментом стала публикация результатов Слоановского цифрового небесного обзора (SDSS) и широкое использование компьютерных алгоритмов поиска звёздных скоплений. Это позволило обнаруживать объекты, являвшиеся в 100 раз менее яркими, чем ранее известные[1].
Одним из вопросов, который пришлось решать астрономам, стала классификация вновь открываемых объектов: они могли рассматриваться как галактики или как шаровые скопления. Ключевым фактором стало наличие в галактиках тёмной материи: объект классифицировался как галактика, если измеренные спектроскопическим способом скорости движения его звёзд нельзя было объяснить без присутствия дополнительного невидимого вещества. В шаровых скоплениях тёмная материя практически отсутствует. В карликовых галактиках её масса в 100—1000 раз превышает массу видимых звёзд: по сути, они представляют собой «облака» из невидимого вещества, единственным индикатором присутствия которых служат относительно немногочисленные звёзды[1].
К 2010 году было открыто 25 галактик, которые можно было отнести к числу спутников Млечного Пути. К этому моменту все объекты, которые можно было обнаружить на основании данных SDSS, были описаны. Новый прорыв произошёл в 2015—2016 годах. Основываясь на данных новых обзоров звёздного неба, астрономы довели число возможных спутников до 54[1].
По состоянию на май 2020 года, известно 59 карликовых галактик, которые могут являться спутниками Млечного Пути, не считая Магеллановых облаков, областей с повышенной плотностью звёзд в Большом Псе и Гидре, а также разрушаемых приливными силами Волопаса III и карликовой галактики в Стрельце[2]. При этом далеко не все они действительно являются постоянными спутниками: по данным опубликованного в 2021 году исследования, скорость их движения, момент импульса и энергия указывают на то, что они взаимодействуют с Млечным Путём недостаточно долго (меньше 2 миллиардов лет), чтобы можно было говорить об устойчивом характере гравитационной связи[3]. Достоверные спектроскопические данные, говорящие о том, что карликовая галактика действительно является спутником нашей Галактики, присутствуют лишь для небольшого числа объектов[1].
Значительное число возможных спутников Млечного Пути было открыто по итогам анализа данных Dark Energy Survey. Хотя основной задачей данного исследования является изучение динамики расширения Вселенной, полученные в его ходе изображения фиксируют сотни миллионов объектов, которые являются в 10 раз более тусклыми, чем присутствующие на снимках SDSS. В их числе несколько миллионов отдельных звезд, которые по результатам кластерного анализа можно счесть принадлежащими Млечному Пути или его возможным спутникам[1].
Открытие новых галактик-спутников станет возможным по итогам анализа данных, полученных Обсерваторией имени Веры Рубин, которая должна начать работу в 2023 году[1].
Значение для науки
Исследование галактик-спутников Млечного Пути позволяет получить данные о распределении тёмной материи в нашей Галактике и её окрестностях. Кроме того, оно позволяет проверить некоторые теории о свойствах и природе тёмной материи[1]. С карликовыми галактиками связана проблема отсутствующих спутников (англ. the missing satellites problem): моделирование в рамках теории холодной тёмной материи предсказывает гораздо большее количество карликовых галактик, чем наблюдается вокруг галактик типа Млечного Пути[4]. Кроме того, обнаружение исходящего от карликовых галактик гамма-излучения позволило бы подтвердить теорию об аннигиляции или самопроизвольном распаде частиц тёмной материи. Такое гамма-излучение пока обнаружено не было[1].
В карликовых галактиках редко встречаются массивные звёзды и нет процессов активного звездообразования. В связи с этим в них преобладают звёзды с возрастом более 10 миллиардов лет, на химический состав которых практически не воздействовали типичные для более крупных галактик процессы, такие как взрывы сверхновых. Состав большинства звёзд в таких галактиках сохраняет информацию об условиях в момент их образования. Кроме того, выявляемые спектроскопические аномалии позволяют обнаружить следы редких катастрофических событий. Так, в галактике Сетка II обнаружено повышенное содержание элементов, образующихся при r-процессе, вероятно, связанного с имевшем место событием слияния нейтронных звёзд. Отсутствие подобных аномалий в других спутниках Млечного Пути говорит о редкости таких событий[1].
Примечательные объекты
Среди возможных спутников Млечного Пути есть объекты с особенностями, выделяющими их из общего ряда. Так, у галактики Тукан III наблюдается звездный поток, свидетельствующий о том, что она разрушается приливным воздействием Млечного Пути. Галактика Чаша II имеет линейные размеры, сравнимые с Малым Магеллановым Облаком, но является в 1000 раз менее массивной[1].
Самые тусклые объекты состоят всего из нескольких сотен звёзд. Ближайшие находятся на расстоянии менее 100 тысяч световых лет от Солнечной Системы, а самые удалённые (галактика Эридан II) отдалены более чем на 1 миллион световых лет[1].
Магеллановы облака и более мелкие спутники
Большая часть кандидатов в спутники, обнаруженных в ходе анализа данных Dark Energy Survey находится вблизи Магеллановых облаков. Это натолкнуло астрономов на мысль о том, что эти карликовые галактики изначально были спутниками Магеллановых облаков до того, как они стали взаимодействовать с нашей Галактикой. Концентрация таких галактик в одной области пространства может быть аргументом в пользу того, что Магеллановы облака относительно недавно оказались в окрестности Млечного Пути. В противном случае, распределение таких галактик по небу было бы более равномерным. На поиск новых кандидатов в связанные с Магеллановыми облаками галактики направлен проект Magellanic Satellites Survey, захватывающий области, не покрытые Dark Energy Survey[1].
Будущее
В 2006 году измерения с помощью космического телескопа «Хаббл» дали основание предположить, что Большое и Малое Магеллановы облака, возможно, движутся слишком быстро, чтобы оставаться гравитационно связанными с Млечным Путём[5]. Согласно опубликованным в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд лет Млечный Путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд лет сам будет поглощён Туманностью Андромеды[6].
Большая часть более мелких спутников ещё до этого будет поглощена Млечным Путём в результате разрушения приливным взаимодействием[1].
Список галактик-спутников Млечного Пути
К галактикам-спутникам Млечного Пути относят[7][8]:
Название | Диаметр (кпк) | Расстояние от Млечного Пути (кпк) |
Абсолютная величина | Тип | Год открытия |
---|---|---|---|---|---|
Большое Магелланово Облако | 4 | 48,5 | −18,1 | SBm | доисторический |
Насос 2 | 2,9 | 130 | −8,5 | ? | 2018 |
SagDEG | 2,6 | 20 | −13,5 | E | 1994 |
Чаша 2 | 2,2 | 117,5 | −8,2 | dSph | 2016[9] |
Малое Магелланово Облако | 2 | 61 | −16,8 | Irr | доисторический |
Гончие Псы I | 1,1 | 220 | −8,6 | dSph | 2006 |
Большой Пёс | 1,5 | 8 | - | Irr | 2003 |
Волопас III | 1,0 | 46 | −5,75 | dSph? | 2009 |
Скульптор | 0,8 | 90 | −11,1 | dE3 | 1937 |
Дракон | 0,7 | 80 | −8,8 | dE0 | 1954 |
Геркулес | 0,7 | 135 | −6,6 | dSph | 2006 |
Лев II | 0,7 | 210 | −9,8 | dE0 | 1950 |
Печь | 0,6 | 140 | −13,4 | dE2 | 1938 |
Эридан II[10] | 0,55 | 366 | −7,1 | dSph | 2015[11][12] |
Секстант I | 0,5 | 90 | −9,3 | dE3 | 1990 |
Киль | 0,5 | 100 | −9,1 | dE3 | 1977 |
Лев I | 0,5 | 250 | −12,0 | dE3 | 1950 |
Малая Медведица | 0,4 | 60 | −8,8 | dE4 | 1954 |
Лев T | 0,34 | 420 | −8,0 | dSph/dIrr | 2006 |
Водолей II | 0,32 | 108 | −4,2 | dSph | 2016[13] |
Волопас I | 0,30 | 60 | −6,3 | dSph | 2006 |
Гончие Псы II | 0,30 | 155 | −4,9 | dSph | 2006 |
Лев IV (карликовая галактика) | 0,30 | 160 | −5,8 | dSph | 2006 |
Тукан IV | 0,25 | 48 | −3,5 | dSph | 2015[14] |
Голубь I | 0,21 | 182 | −4,5 | dSph | 2015[14] |
Большая Медведица II | 0,20 | 30 | −4,25 | dG D | 2006 |
Журавль II | 0,19 | 53 | −3,9 | dSph | 2015[14] |
Кит III | 0,18 | 251 | −2,4 | dSph? | 2017[15] |
Волосы Вероники | 0,14 | 42 | −4,1 | dSph | 2006 |
Гидра II | 0,14 | 128 | −4,8 | dSph | 2015[16] |
Сетка III | 0,13 | 92 | −3,3 | dSph | 2015[14] |
Рыбы II | 0,12 | 180 | −5,0 | dSph | 2010 |
Пегас III | 0,11 | 215 | −3,4 | dSph | 2015[17][18] |
Южная Гидра I | 0,10 | 28 | −4,7 | dSph | 2018[19] |
Волопас II | 0,10 | 42 | −2,7 | dSph | 2007 |
Тукан III | 0,09 | 25 | −2,4 | dSph | 2015[14] |
Дева I | 0,09 | 91 | −0,3 | dSph? | 2016[15] |
Часы II | 0,09 | 78 | −2,6 | dSph | 2015[20] |
Стрелец II | 0,08 | 67 | −5,2 | dSph | 2015[21] |
Лев V | 0,08 | 180 | −5,2 | dSph | 2007 |
Треугольник II | 0,07 | 30 | −1,8 | dSph | 2015 |
Segue 2 | 0,07 | 35 | −2,5 | dSph | 2007 |
Segue 1 | 0,06 | 23 | −1,5 | dSph | 2007 |
Дракон II | 0,04 | 20 | −2,9 | dSph | 2015[21] |
Тукан V | 0,03 | 55 | −1,6 | dSph | 2015[14] |
Кит II | 0,03 | 30 | 0,0 | dSph? | 2015[14] |
Сетка II | - | 30 | −3,6 | dSph | 2015[11][12] |
Тукан II | - | 70 | −3,9 | dSph | 2015[11][12] |
Рыбы I | - | 80 | - | dSph? | 2009 |
DES 1 | - | 82 | - | GC | 2016[22] |
Эридан III | - | 90 | −2.4 | dSph?[a] | 2015[11][12] |
Часы I | - | 100 | −3.5 | dSph?[a] | 2015[11][12] |
Ким 2/Индеец I | - | 100 | - | GC | 2015[11][12] |
Феникс II | - | 100 | −3,7 | dSph?[a] | 2015[11][12] |
Большая Медведица I | - | 100 | −5,5 | dG D | 2005 |
Живописец I | - | 115 | −3,7 | dSph?[a] | 2015[11][12] |
Журавль I | - | 120 | −3,4 | dSph | 2015[11] |
Киль II | 0,182 | 36 | −4,5 | dSph | 2018[23] |
Киль III | 0,06 | 28 | −2,4 | GC? | 2018[23] |
Волопас IV | 0,28 | 209 | −4,53 | - | 2019[24] |
Центавр I | 0,076 | 116 | −5,55 | - | 2020[25] |
Живописец II | 0,046 | 46 | −3,2 | - | 2016[26] |
Уиллман 1 | 0,02 | 38 | −2,53 | - | 2018[27] |
Интерактивная карта
См. также
Комментарии
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Может на самом деле быть шаровым скоплением
Примечания
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 Bechtol K. The Milky Way's Dark Companions (англ.) // Sky & Telescope. — 2017. — March. — P. 16—21.
- ↑ McConnachie A. W., Venn K. A. Revised and New Proper Motions for Confirmed and Candidate Milky Way Dwarf Galaxies (англ.) // The Astronomical Journal. — 2020. — 21 August (vol. 160, iss. 3). — P. 124. — ISSN 1538-3881. — doi:10.3847/1538-3881/aba4ab. Архивировано 27 апреля 2022 года.
- ↑ Francois Hammer, Jianling Wang, Marcel S. Pawlowski, Yanbin Yang, Piercarlo Bonifacio. Gaia EDR3 Proper Motions of Milky Way Dwarfs. II Velocities, Total Energy, and Angular Momentum (англ.) // The Astrophysical Journal. — 2021. — 24 November (vol. 922, iss. 2). — P. 93. — ISSN 1538-4357. — doi:10.3847/1538-4357/ac27a8.
- ↑ Klypin, Anatoly; Kravtsov, Andrey V.; Valenzuela, Octavio; Prada, Francisco. Where Are the Missing Galactic Satellites? (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1999. — Vol. 522. — P. 82—92. — doi:10.1086/307643. — . — arXiv:astro-ph/9901240.
- ↑ Magellanic Clouds May Be Just Passing Through (9 января 2007). Дата обращения: 19 февраля 2013. Архивировано 17 марта 2013 года.
- ↑ Астрофизики вновь предрекли смерть Млечному Пути: Космос: Наука и техника: Lenta.ru . Дата обращения: 26 июня 2020. Архивировано 24 ноября 2020 года.
- ↑ Sjölander, Nils. Milky Way satellite galaxies . Архивировано 19 февраля 2014 года.
- ↑ A. Drlica-Wagner (2020). «The Astrophysical Jornal | Milky Way Satellite Census. I. The Observational Selection Function for Milky Way Satellites in DES Y3 and Pan-STARRS DR1». The Astrophysical Journal 893 (1). doi:10.3847/1538-4357/ab7eb9.
- ↑ (13 April 2016) «The feeble giant. Discovery of a large and diffuse Milky Way dwarf galaxy in the constellation of Crater». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 459 (3): 2370–2378. arXiv:1601.07178. doi:10.1093/mnras/stw733. .
- ↑ (2016) «Deep imaging of Eridanus II and its lone star cluster». The Astrophysical Journal 824 (1). arXiv:1604.08590. doi:10.3847/2041-8205/824/1/L14. .
- ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 11,8 (10 March 2015) «Beasts of the Southern Wild. Discovery of a large number of ultra faint satellites in the vicinity of the Magellanic Clouds». The Astrophysical Journal 805 (2): 130. arXiv:1503.02079. doi:10.1088/0004-637X/805/2/130. .
- ↑ 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 12,6 12,7 DES Collaboration (10 March 2015). «Eight New Milky Way companions discovered in first-year Dark Energy Survey data». The Astrophysical Journal 807 (1): 50. arXiv:1503.02584. doi:10.1088/0004-637X/807/1/50. .
- ↑ (2016) «At the survey limits: Discovery of the Aquarius 2 dwarf galaxy in the VST ATLAS and the SDSS data». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 463 (1): 712–722. arXiv:1605.05338. doi:10.1093/mnras/stw2051. .
- ↑ 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 14,5 14,6 (4 November 2015) «Eight ultra-faint galaxy candidates discovered in Year Two of the Dark Energy Survey». The Astrophysical Journal 813 (2). arXiv:1508.03622. doi:10.1088/0004-637X/813/2/109. .
- ↑ 15,0 15,1 (2017-04-19) «Searches for New Milky Way Satellites from the First Two Years of Data of the Subaru/Hyper Suprime-Cam Survey: Discovery of Cetus III». Publications of the Astronomical Society of Japan 70: S18. arXiv:1704.05977. doi:10.1093/pasj/psx050. .
- ↑ Martin, Nicolas F. (23 April 2015). «Hydra II: A faint and compact Milky Way dwarf galaxy found in the survey of the Magellanic stellar history». The Astrophysical Journal Letters 804 (1): L5. arXiv:1503.06216. doi:10.1088/2041-8205/804/1/L5. .
- ↑ (12 May 2015) «A hero's dark horse: Discovery of an ultra-faint Milky Way satellite in Pegasus». The Astrophysical Journal Letters 804 (2). arXiv:1503.08268. doi:10.1088/2041-8205/804/2/L44. .
- ↑ (2016) «Portrait of a dark horse: Photometric properties and kinematics of the ultra-faint Milky Way satellite Pegasus III». The Astrophysical Journal 833 (1). arXiv:1608.04934. doi:10.3847/0004-637X/833/1/16. .
- ↑ (2018-10-01) «Snake in the Clouds: a new nearby dwarf galaxy in the Magellanic bridge*» (en). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 479 (4): 5343–5361. arXiv:1804.06430. doi:10.1093/mnras/sty1772. ISSN 0035-8711.
- ↑ (28 July 2015) «Horologium II: A second ultra-faint Milky Way satellite in the Horologium constellation». The Astrophysical Journal Letters 808 (2). arXiv:1505.04948. doi:10.1088/2041-8205/808/2/L39. .
- ↑ 21,0 21,1 (1 November 2015) «Sagittarius II, Draco II and Laevens 3: Three new Milky Way satellites discovered in the PAN-STARRS 1 3π survey». The Astrophysical Journal 813 (1). arXiv:1507.07564. doi:10.1088/0004-637X/813/1/44. .
- ↑ (9 February 2016) «Digging deeper into Southern skies: A compact Milky Way companion discovered in first-year Dark Energy Survey data». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 458 (1): 603–612. arXiv:1508.02381. doi:10.1093/mnras/stw302. .
- ↑ 23,0 23,1 (2018-01-22) «Discovery of two neighbouring satellites in the Carina constellation with MagLiteS». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 475 (4): 5085–5097. arXiv:1801.07279. doi:10.1093/mnras/sty170.
- ↑ Homma (2019). «Boötes. IV. A new Milky Way satellite discovered in the Subaru Hyper Suprime-Cam Survey and implications for the missing satellite problem». Publications of the Astronomical Society of Japan 71 (5). doi:10.1093/pasj/psz076.
- ↑ Mau (2020). «Two Ultra-faint Milky Way Stellar Systems Discovered in Early Data from the DECam Local Volume Exploration Survey». The Astrophysical Journal 890 (2). arXiv:1912.03301. doi:10.3847/1538-4357/ab6c67. .
- ↑ Drlica-Wagner (2016). «An Ultra-Faint Galaxy Candidate Discovered in Early Data from the Magellanic Satellites Survey». The Astrophysical Journal 833 (1): L5. arXiv:1609.02148. doi:10.3847/2041-8205/833/1/L5. .
- ↑ Muñoz (2018). «A MegaCam Survey of Outer Halo Satellites. III. Photometric and Structural Parameters». The Astrophysical Journal 860 (1). arXiv:1806.06891. doi:10.3847/1538-4357/aac16b. .
Ссылки
- K. Spekkens и др. The Dearth of Neutral Hydrogen in Galactic Dwarf Spheroidal Galaxies (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2014. — 13 October (vol. 795). — P. L5. — doi:10.1088/2041-8205/795/1/L5. — . — arXiv:1410.0028.