Астрономи із кількох європейських та китайських університетів вивчили дані, які стосуються координат та швидкостей об'єктів навколо Чумацького Шляху, із третього огляду зоряного неба космічного телескопа Гайя. Вони дійшли висновку, що більшість карликових галактик, які оточують нашу Галактику не є її довготривалими супутниками, а здійснюють перший підхід до неї. Про це дослідники написали у The Astrophysical Journal.
Карликові галактики поблизу нас
Коли говорять, що Туманність Андромеди є найближчою до нас Галактикою, то мають на увазі, що це – найближча до нас велика галактика, розміри якої порівнювані із нашою власною. Однак крім великих галактик у космосі існує і безліч маленьких, кількість зірок у яких вимірюється сотнями тисяч і мільйонами. Поблизу Чумацького Шляху таких галактик-карликів нараховується кілька десятків. Найвідомішими із них є Велика та Мала Магелланові Хмари.
Традиційно ці галактики описуються як супутники Чумацького Шляху. Але слово «супутник» означає, що ці скупчення зірок мають регулярно обертатися навколо нашої Галактики. І ось тут у вчених є великі сумніви. Вже деякий час вони досліджували карликові галактики і дійшли висновку, що вони зазнають значної еволюції й хоча найбільш досліджені із них являють собою карликові сферичні галактики, такими вони стали усього кілька сотень мільйонів чи пару мільярдів років тому. Причиною такого процесу стало інтенсивне зореутворення, яке ішло у цих галактиках відносно недавно, а потім припинилося. При цьому у решті класичних сферичних карликових галактик інтенсивне зореутворення припинилося ще вісім мільярдів років тому.
Усе це призводило до невизначеності в оцінках того, як давно карликові галактики супроводжують Чумацький шлях. З одного боку сферичні карликові галактики мали давні ознаки супутників Чумацького Шляху. Але решта карликових галактик була геть не схожою на них і до того ж погано вивченою. Тому група астрономів звернулася до третього опублікованого набору даних космічного телескопа Гайя, у якому містилися дані про координати, швидкості, кутові моменти та енергетичні характеристики карликових галактик поблизу Чумацького шляху.
Дослідження на основі даних Гайї
Вчені проаналізували дані по 47 карликовим галактикам, які знаходяться на відстані до 60 кілопарсек від нашої Галактики.Переважно їх цікавили дані про кутовий момент та швидкість галактик-карликів. На основі цих даних були отримані дані про радіальні та тангентальні складові їхніх швидкостей. Тангентальна складова – це вектор швидкості, спрямований повз площину галактики. Радіальна складова – це круговий рух навколо Галактики. Виявилося, що у 33 з 47 галактик радіальна складова швидкості більша за тангентальну. Тобто більшість карликових галактик фактично пролітають повз нас.
При цьому достатньо характерним виявилося те, що кілька галактик, для яких радіальна складова руху все ж більша за тангентальну знаходяться у так званому Потоці Стрільця – газовій смузі, що тягнеться від нашої Галактики до кількох її супутників. Це досить добре може пояснити, як же між собою пов'язані час перебування галактик-карликів біля нашої та припинення у них зореутворення. Судячи з усього перше наближення галактики-карлика до нашої зоряної системи спричиняє бурхливе зореутворення, яке «роздуває» газ в усі боки й карликова галактика починає його інтенсивно втрачати. Зрештою, вона втрачає його весь і зореутворення у ній припиняється. Саме так і сталося із багатьма сферичними карликовими галактиками у нашому оточенні. Зореутворення у них припинилося майже вісім мільярдів років тому.
Також дослідники дослідили питання про те, чи існує у нашої Галактики гало з темної матерії. Вони дослідили рух карликових галактик і дійшли висновку, що на їх рух ніяка матерія, якої ми не бачимо не впливає. Тобто великої кількості темної матерії поруч немає. Замість цього було знайдено новий газовий потік, аналогічний Потоку Стрільця. Цей новий потік розташовано перпендикулярно до площини Галактики.
Супутники чи не супутники?
Аналіз параметрів руху карликових галактик, зроблений відповідно до останнього набору даних від телескопа «Гайя» свідчить, що у більшості карликових галактик, які нас оточують занадто багато кінетичної енергії для того, щоб вони могли бути супутниками нашої Галактики. Є невелика кількість сферичних карликових галактик, які дійсно є її супутниками.
Але більшість подібних об'єктів ми вочевидь бачимо у момент їх першого зближення із Чумацьким Шляхом. При цьому варто пам'ятати, що рух цих галактик поблизу від нашої триває сотні мільйонів і мільярди років. Тобто у рамках часової шкали людської цивілізації вони фактично стоять на місці. При цьому абсолютно необов'язково, що для цих галактик це зближення буде останнім. Коли вчені говорять, що вони не є нашими супутниками, то мається на увазі, що вони не знаходяться на стабільних еліптичних орбітах. Цілком можливо, що описавши у космосі дугу вони знову наблизяться до нас, але станеться це через мільярди років.