Галактики-спутники Млечного Пути

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
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[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

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

См. также[править | править код]

Комментарии[править | править код]

  1. ↑ 1 2 3 4 Может на самом деле быть шаровым скоплением

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 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): 47. DOI:10.3847/1538-4357/ab7eb9. HDL:10150/642363. Архивировано из оригинала 2022-03-12. Дата обращения 2022-05-03. Используется устаревший параметр |deadlink= (справка)
  9. ↑ Torrealba, G.; Koposov, S.E.; Belokurov, V.; Irwin, M. (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. Bibcode:2016MNRAS.459.2370T. DOI:10.1093/mnras/stw733.
  10. ↑ Crnojević, D.; Sand, D.J.; Zaritsky, D.; Spekkens, K.; Willman, B.; Hargis, J.R. (2016). “Deep imaging of Eridanus II and its lone star cluster”. The Astrophysical Journal. 824 (1): L-14. arXiv:1604.08590. Bibcode:2016ApJ...824L..14C. DOI:10.3847/2041-8205/824/1/L14.
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Koposov, Sergey E.; Belokurov, Vasily; Torrealba, Gabriel; Evans, N. Wyn (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. Bibcode:2015ApJ...805..130K. DOI:10.1088/0004-637X/805/2/130.
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 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. Bibcode:2015ApJ...807...50B. DOI:10.1088/0004-637X/807/1/50.
  13. ↑ Torrealba, G.; Koposov, S.E.; Belokurov, V.; Irwin, M.; Collins, M.; Spencer, M.; Ibata, R.; Matteo, M.; Bonaca, A.; Jethwa, P. (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. Bibcode:2016MNRAS.463..712T. DOI:10.1093/mnras/stw2051.
  14. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Drlica-Wagner, A.; et al. (4 November 2015). “Eight ultra-faint galaxy candidates discovered in Year Two of the Dark Energy Survey”. The Astrophysical Journal. 813 (2): 109. arXiv:1508.03622. Bibcode:2015ApJ...813..109D. DOI:10.1088/0004-637X/813/2/109.
  15. ↑ 1 2 Homma, Daisuke; Chiba, Masashi; Okamoto, Sakurako; Komiyama, Yutaka; Tanaka, Masayuki; Tanaka, Mikito; Ishigaki, Miho N.; Hayashi, Kohei; Arimoto, Nobuo (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. Bibcode:2018PASJ...70S..18H. DOI:10.1093/pasj/psx050.
  16. ↑ Martin, Nicolas F.; et al. (Survey of the Magellanic Stellar History) (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. Bibcode:2015ApJ...804L...5M. DOI:10.1088/2041-8205/804/1/L5.
  17. ↑ Kim, Dongwon; Jerjen, Helmut; Mackey, Dougal; Da Costa, Gary S.; Milone, Antonino P. (12 May 2015). “A hero's dark horse: Discovery of an ultra-faint Milky Way satellite in Pegasus”. The Astrophysical Journal Letters. 804 (2): L-44. arXiv:1503.08268. Bibcode:2015ApJ...804L..44K. DOI:10.1088/2041-8205/804/2/L44.
  18. ↑ Kim, Dongwon; Jerjen, Helmut; Geha, Marla; Chiti, Anirudh; Milone, Antonino P.; Mackey, Dougal; da Costa, Gary; Frebel, Anna; Conn, Blair (2016). “Portrait of a dark horse: Photometric properties and kinematics of the ultra-faint Milky Way satellite Pegasus III”. The Astrophysical Journal. 833 (1): 16. arXiv:1608.04934. Bibcode:2016ApJ...833...16K. DOI:10.3847/0004-637X/833/1/16.
  19. ↑ Koposov, Sergey E.; Walker, Matthew G.; Belokurov, Vasily; Casey, Andrew R.; Geringer-Sameth, Alex; Mackey, Dougal; Da Costa, Gary; Erkal, Denis; Jethwa, Prashin (2018-10-01). “Snake in the Clouds: a new nearby dwarf galaxy in the Magellanic bridge*”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society [англ.]. 479 (4): 5343—5361. arXiv:1804.06430. DOI:10.1093/mnras/sty1772. ISSN 0035-8711.
  20. ↑ Kim, Dongwon; Jerjen, Helmut (28 July 2015). “Horologium II: A second ultra-faint Milky Way satellite in the Horologium constellation”. The Astrophysical Journal Letters. 808 (2): L-39. arXiv:1505.04948. Bibcode:2015ApJ...808L..39K. DOI:10.1088/2041-8205/808/2/L39.
  21. ↑ 1 2 Laevens, B.P.M; Martin, N.F.; Bernard, E.J.; Schlafly, E.F.; Sesar, B. (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): 44. arXiv:1507.07564. Bibcode:2015ApJ...813...44L. DOI:10.1088/0004-637X/813/1/44.
  22. ↑ Luque, E.; et al. (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. Bibcode:2016MNRAS.458..603L. DOI:10.1093/mnras/stw302.
  23. ↑ 1 2 Torrealba, G.; Belokurov, V.; Koposov, S. E.; Bechtol, K.; Drlica-Wagner, A.; Olsen, K. A. G.; Vivas, A. K.; Yanny, B.; Jethwa, P. (22 January 2018). “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. Архивировано из оригинала 2020-07-07. Дата обращения 2022-05-03. Используется устаревший параметр |deadlink= (справка)
  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): 136. arXiv:1912.03301. Bibcode:2020ApJ...890..136M. DOI:10.3847/1538-4357/ab6c67. Архивировано из оригинала 2022-05-24. Дата обращения 2022-05-03. Используется устаревший параметр |deadlink= (справка)
  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. Bibcode:2016ApJ...833L...5D. DOI:10.3847/2041-8205/833/1/L5. Архивировано из оригинала 2022-05-24. Дата обращения 2022-05-03. Используется устаревший параметр |deadlink= (справка)
  27. ↑ Muñoz (2018). “A MegaCam Survey of Outer Halo Satellites. III. Photometric and Structural Parameters”. The Astrophysical Journal. 860 (1): 66. arXiv:1806.06891. Bibcode:2018ApJ...860...66M. DOI:10.3847/1538-4357/aac16b. Архивировано из оригинала 2022-02-16. Дата обращения 2022-05-03. Используется устаревший параметр |deadlink= (справка)

Ссылки[править | править код]

Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Галактики-спутники_Млечного_Пути&oldid=123382276