Przejdź do treści

Odległe galaktyki karłowate dzielą wspólną historię

Gęstość gwiazdowa Wielkiego i Małego Obłoku Magellana, dwóch największych galaktycznych satelitów Drogi Mlecznej.

Nowe badania 36 galaktyk karłowatych pokazuje, że wszystkie z nich mają niezwykle podobną historię, pomimo ogromnych odległości między nimi.

Astronomowie zdają sobie sprawę z ogromnego wpływu Drogi Mlecznej na jej kosmiczne otoczenie, w tym znajdujące się poza nią, mniejszych galaktyk. Nasza bliźniacza galaktyka o podobnej wielkości, Mgławica Andromedy, również wpływa na ewolucję swoich satelitarnych galaktyk karłowatych. Jednak nowe badania dziesiątek pobliskich galaktyk pokazuje, że działanie zarówno Drogi Mlecznej, jak i galaktyki Andromedy może rozciągać się znacznie dalej niż sądzono.

Charlotte Olsen z Rutgers University i jej zespół skupili się na 36 galaktykach z przeglądu  ACS Near Galaxy Survey Treasury (ANGST). ACS to zaawansowana kamerą do przeglądów nieba, pracująca na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Te galaktyki są oczywiście „w pobliżu nas” jedynie w kosmicznym znaczeniu tego słowa. W rzeczywistości są rozproszone w obszarze o średnicy aż 13 milionów lat świetlnych. Dla porównania, dysk Drogi Mlecznej rozciąga się na około 100 000 lat świetlnych, a nawet jego rozległe halo ciemnej materii sięga „tylko” na milion lat świetlnych.

Jednak według analizy przeprowadzonej przez zespół Olsen, której wyniki pojawią się już niebawem w Astrophysical Journal (preprint), wszystkie z 36 obserwowanych galaktyk karłowatych zdają się dzielić między sobą niezwykle podobne historie tworzenia swoich gwiazd – pomimo ogromnych odległości między nimi.

Olsen i jej zespół badali historię powstawania gwiazd w galaktykach na dwa sposoby. Pierwszy obejmował pomiary jasności i kolorów poszczególnych gwiazd. Warto zaznaczyć, że astronomowie mogą używać tej metody tylko w przypadku galaktyk wystarczająco bliskich, aby ich poszczególne gwiazdy dało się rozróżnić. Dla bardziej odległych galaktyk, których gwiazdy składowe mieszają się nawet w największym dostępnym teleskopie, zazwyczaj mierzy się po prostu ilości światła emitowanego w różnych zakresach widma. Na przykład galaktyki z wieloma nowymi gwiazdami emitują znacznie więcej światła ultrafioletowego, podczas gdy te ze starszymi gwiazdami będą w dużej mierze świecić w podczerwieni. Chociaż wszystkie badane galaktyki były stosunkowo blisko nas, użycie obu metod jednocześnie pozwoliło zespołowi na ich porównanie i określenie rozbieżności w badaniach galaktyk bliskich i dalszych różnymi metodami.

Ostatecznie okazało się, że obie metody dają zbieżne wyniki. Według Marli Geha z Uniwersytetu Yale, która nie była zaangażowana w te badania, ten wynik jest pięknym dowodem na to, że obie powszechnie stosowane metody szacowania historii powstawania gwiazd są ze sobą zgodne.

 

Teleskop Hubble’a obserwował cztery pobliskie galaktyki w ramach przeglądu ANGST. Olsen i jej współpracownicy skupili się na galaktykach karłowatych, takich jak ta widoczna w prawym dolnym rogu.

Teleskop Hubble’a obserwował cztery pobliskie galaktyki w ramach przeglądu ANGST. Olsen i jej współpracownicy skupili się na galaktykach karłowatych, takich jak ta widoczna w prawym dolnym rogu. Źródło: NASA/ESA/J. Dalcanton and B. Williams (University of Washington)

 

Jednak bez względu na to, której metody użył zespół Olsena, astronomowie odkryli dziwnie powszechny trend dla badanych galaktyk. Po okresie względnego spokoju galaktyki karłowate zaczęły intensywnie rozwijać swoje procesy gwiazdotwórcze. Zaczęło się to około 3 miliardy lat temu i trwa do dziś.

Galaktyki karłowate krążące wokół większej galaktyki często podążają jej śladem, wyciszają się z czasem pod względem intensywności procesów gwiazdotwórczych, gdy i ona robi to samo, i wznawiając je w ten sam sposób wraz z nią. Jednak galaktyki zbadane przez zespół obejmują znacznie większą objętość przestrzeni, wychodząc daleko poza halo Drogi Mlecznej i bezpośrednią strefę jej wpływu. Nadal trzeba zrozumieć, co właściwie kieruje tym zachowaniem galaktyk, i jak duża część reszty Wszechświata zachowuje się w ten sam sposób, nim ostatecznie dowiemy się, co za tym stoi – mówi Olsen.

Wiedzieliśmy już wcześniej, że Droga Mleczna i M31 mogą wygaszać powstawanie gwiazd w galaktykach oddalonych od siebie o prawie 6,5 miliona lat świetlnych. Obecnie wszystko wskazuje na to, że coś podobnego zachodzi dla galaktyk znajdujących się w odległości dwukrotnie większej, zatem i tam jeszcze nasza Droga Mleczna (i galaktyka Andromedy) mają pewien wpływ na swe kosmiczne otoczenie. Teraz naukowcy chcą między innymi sprawdzić, czy podobne wyniki można będzie otrzymać również w symulacjach numerycznych.

 

Czytaj więcej:

 

Źródło: Sky&Telescope

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
 

Na ilustracji: Gęstość gwiazdowa Wielkiego i Małego Obłoku Magellana, dwóch największych galaktycznych satelitów Drogi Mlecznej. Źródło: ESA / Gaia / DPAC / CC BY-SA 3.0 IGO; Acknowledgement: L. Chemin; X. Luri et al (2020)

Reklama