Перейти к содержанию

Галактики-спутники Млечного Пути

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
(перенаправлено с «Подгруппа Млечного Пути»)
Карта Подгруппы Млечного Пути и её расположение в Местной Группе

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

Млечный ПутьСтрелецСекстантБольшое Магелланово ОблакоМалое Магелланово ОблакоСкульпторПечьКильВолопас IБольшая Медведица IIБольшая Медведица IМалая МедведицаДракон
Карта Подгруппы Млечного Пути (нажмите на галактику для перехода к её статье)

См. также

Комментарии

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Может на самом деле быть шаровым скоплением

Примечания

  1. ↑ 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.
  2. ↑ 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.
  3. ↑ 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.
  4. ↑ 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. — Bibcode: 1999ApJ...522...82K. — arXiv:astro-ph/9901240.
  5. ↑ Magellanic Clouds May Be Just Passing Through (9 января 2007). Дата обращения: 19 февраля 2013. Архивировано 17 марта 2013 года.
  6. ↑ Астрофизики вновь предрекли смерть Млечному Пути: Космос: Наука и техника: Lenta.ru. Дата обращения: 26 июня 2020. Архивировано 24 ноября 2020 года.
  7. ↑ Sjölander, Nils. Milky Way satellite galaxies. Архивировано 19 февраля 2014 года.
  8. ↑ 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.
  9. ↑ (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. Bibcode: 2016MNRAS.459.2370T.
  10. ↑ (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. Bibcode: 2016ApJ...824L..14C.
  11. ↑ 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. Bibcode: 2015ApJ...805..130K.
  12. ↑ 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. Bibcode: 2015ApJ...807...50B.
  13. ↑ (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. Bibcode: 2016MNRAS.463..712T.
  14. ↑ 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. Bibcode: 2015ApJ...813..109D.
  15. ↑ 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. Bibcode: 2018PASJ...70S..18H.
  16. ↑ 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. Bibcode: 2015ApJ...804L...5M.
  17. ↑ (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. Bibcode: 2015ApJ...804L..44K.
  18. ↑ (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. Bibcode: 2016ApJ...833...16K.
  19. ↑ (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.
  20. ↑ (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. Bibcode: 2015ApJ...808L..39K.
  21. ↑ 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. Bibcode: 2015ApJ...813...44L.
  22. ↑ (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. Bibcode: 2016MNRAS.458..603L.
  23. ↑ 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.
  24. ↑ 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.
  25. ↑ 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. Bibcode: 2020ApJ...890..136M.
  26. ↑ 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. Bibcode: 2016ApJ...833L...5D.
  27. ↑ 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. Bibcode: 2018ApJ...860...66M.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Галактики-спутники_Млечного_Пути&oldid=25624799