Ciekawa przeszłość galaktyk karłowatych

Połączenie dwóch wzajemnie uzupełniających się metod astronomii, symulacji komputerowych i obserwacji, pokazuje, że galaktyki pośrednie takie jak Obłoki Magellana kontrolują zanurzanie się galaktyk karłowatych w naprawdę dużych galaktykach.

Gdy galaktyki średniej wielkości łączą się z dużymi, pociągają przy tym za sobą również wiele bardzo małych galaktyk – stwierdził Eric Bell z Uniwersytetu w Michigan na wirtualnym letnim spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Galaktyka Andromedy jest odległa od nas o około 2,5 miliona lat świetlnych. Zdjęcie przedstawia również obiekty z katalogu Messiera – M32 i M110, a także NGC 206 (jasny obłok gwiezdny w Galaktyce Andromedy) oraz gwiazdę Nu Andromedae. Zdjęcie zostało wykonane przy użyciu filtra H-alfa.

Na zdjęciu: Galaktyka Andromedy jest odległa od nas o około 2,5 miliona lat świetlnych. Zdjęcie przedstawia również obiekty z katalogu Messiera – M32 i M110, a także NGC 206 (jasny obłok gwiezdny w Galaktyce Andromedy) oraz gwiazdę Nu Andromedae. Zdjęcie zostało wykonane przy użyciu filtra H-alfa. Źródło: Adam Evans

Aby zbadać populację galaktyk karłowatych obecnych w naszej Grupy Lokalnej (grupy galaktyk, do której należą między innymi Droga Mleczna i duża galaktyka spiralna M31 w Andromedzie) Bell i Richard D’Souza z Obserwatorium Watykańskiego przeprowadzili symulacje komputerowe obłoków ciemnej materii, w których zdaniem astronomów zazwyczaj znajdują się galaktyki o masach zbliżonych do masy Drogi Mlecznej. Prześledzono interakcje 48 takich symulowanych halo galaktycznych z mniejszymi, otaczającymi je galaktykami (zbliżonymi pod względem parametrów do galaktyk karłowatych) astronomowie odkryli coś bardzo interesującego: galaktyki satelitarne zdają się mieć tendencję do łączenia się w grupy z dużą, centralną galaktyką, przy czym mniejsze galaktyki podążają za tymi o wielkościach i masach pośrednich, gdy te łączą się z centralnym, dużym galaktycznym “monstrum”.

To jednak tylko symulacja, czyli model rzeczywistych obiektów kosmicznych zaimplementowany w komputerze. Trzeba było zatem sprawdzić, jak wyniki symulacji mają się do obserwowalnej rzeczywistości. Aby przetestować te przewidywania, zespół przyjrzał się, kiedy w prawdziwych, mniejszych galaktykach otaczających Drogę Mleczną i Galaktykę Andromedy zanikło formowanie się gwiazd.

Ustanie procesów gwiazdotwórczych, szczególnie zachodzących na dużą skalę i bardzo intensywnie, jest dobrym przybliżeniem czasu połączenia się ze sobą dwóch lub większej liczby galaktyk. W procesie zlewania się ze sobą małe galaktyki prawdopodobnie są odzierane ze swych własnych obłoków gazu, z których powstają gwiazdy. Dzieje się to, gdy wpadają do wielkiego, gorącego halo galaktyki centralnej. I rzeczywiście, obserwacje wykazały, że formowanie się gwiazd w małych “satelitach” Drogi Mlecznej zostało silnie stłumione po tym, gdy na Drogę Mleczną opadła inna galaktyka sporych rozmiarów. Stało się to co najmniej dwa razy – około 2 miliardy lat temu, po złączeniu się naszej galaktyki z Wielkim Obłokiem Magellana, i 10 miliardów lat temu, dla podobnego przypadku galaktyki Gai-Enceladusa.

Z kolei moment taki wychwycono tylko raz dla przypadku innej dużej galaktyki Grupy Lokalnej, czyli M31. Proces gwiazdotwórczy ustał w niej około 6 miliardów lat temu. Sugeruje to, że największa galaktyczna towarzyszka Galaktyki Andromedy, M33, mogła wtedy zacząć nurkowanie w halo M31. Pojawiają się jednak i głosy, że sama M33 przelatuje właśnie teraz po raz pierwszy w pobliżu Andromedy i, podobnie jak Wielki Obłok Magellana Drogi Mlecznej, przybyła tam dopiero w ciągu ostatnich kilku miliardów lat. Bliższe przyjrzenie się całej rodzinie satelitów Galaktyki Andromedy może też wyjaśnić, kiedy M33 pojawiła się tam ze swoją wizytą.

Astronomowie są teraz w stanie badać satelity dużych galaktyk nawet do odległości kilkudziesięciu milionów lat świetlnych od nas. Jeśli nowe wyniki badań się potwierdzą, mogą umożliwić jeszcze bardziej precyzyjne zrozumienie historii takich galaktyk.

Czytaj więcej: