Карликовая галактика

Ка́рликовая гала́ктика — небольшая галактика, состоящая из нескольких миллиардов звёзд (что очень мало по сравнению, например, с нашей галактикой, насчитывающей около 200—400 миллиардов звёзд). К карликовым относят галактики со светимостью меньше 109 L☉[1] (примерно в 100 раз меньше светимости Млечного Пути), что примерно соответствует −16m абсолютной звёздной величине. Большое Магелланово Облако, включающее 30 млрд звёзд, иногда классифицируется как карликовая галактика, в то время как другие рассматривают её как полноценную галактику, движущуюся вокруг Млечного Пути.

Карликовая неправильная галактика в Стрельце (SagDIG)

Очень сильно разнятся карликовые галактики по поверхностной яркости. Если обычные галактики имеют среднюю поверхностную яркость примерно равную яркости ночного неба, то карликовые галактики отличаются друг от друга по своей поверхностной яркости более чем на 10m.[2]

Открытие карликовых галактик

Если не считать галактики-спутники Туманности Андромеды M 32 и NGC 205, которые занимают пограничное положение между карликовыми и нормальными галактиками, первые карликовые галактики были обнаружены Харлоу Шепли в конце 1930-х годов[3], при проведении обзора неба в окрестности Южного полюса мира для статистического исследования галактик на обсерватории Гарвардского университета в Южной Африке. Сначала Шепли обнаружил неизвестное ранее скопление звезд в созвездии Скульптор, содержащее около 10 тыс. звезд величины 18-19,5m. Вскоре было обнаружено подобное скопление в созвездии Печь. После того, как для исследования этих скоплений задействовали 2,5-метровый телескоп обсерватории Маунт-Вилсон, в них удалось найти цефеиды и определить расстояния до них. Оказалось, что оба неизвестных скопления расположены вне пределов нашей галактики, то есть представляют собой новый тип галактик низкой поверхностной яркости.

Открытия карликовых галактик стали массовыми после того как в 1950-х годах был выполнен паломарский обзор неба с помощью 120-сантиметровой камеры Шмидта на обсерватории Маунт-Паломар. Оказалось, что карликовые галактики — это самые распространённые галактики во Вселенной.

Образование карликовых галактик

Местные карлики

В Местной группе находится очень много карликовых галактик: это маленькие галактики, часто вращающиеся по орбите вокруг крупных галактик, таких как Млечный Путь, Андромеда и Галактика Треугольника. Обнаружено 14 карликовых галактик, вращающихся вокруг нашей Галактики. Не исключено, что шаровое скопление Омега Центавра — это ядро захваченной в прошлом карликовой галактики.[4]

Морфология

Существует несколько основных типов карликовых галактик:[2][5]

Галактики-хоббиты

Недавно придуманный термин Галактики-хоббиты было решено использовать для обозначения галактик, которые меньше и тусклее чем карликовые галактики.[9][10]

Проблема нехватки карликовых галактик

Проблема дефицита карликовых галактик (также известная как «проблема исчезнувших карликовых галактик-спутников»). Суть её в том, что число карликовых галактик (по отношению к числу обычных галактик) на целый порядок меньше числа, которое должно быть согласно моделированию по иерархическому распределению структур тёмной материи и общей космологии.

Есть три возможных объяснения этой проблемы:

  1. карликовые галактики разрушаются приливными силами более крупных галактик;
  2. карликовые галактики просто не видны, так как их тёмная материя не в состоянии привлечь достаточное количество барионной материи, чтобы они стали видимыми;
  3. тёмной материи на порядок меньше, чем считается в современных теориях.

Второе объяснение частично подтверждается недавним (2007 год) открытием обсерваторией Кека восьми ультра-тусклых карликовых галактик (галактик-хоббитов) - спутников Млечного пути. Шесть из них на 99.9% состоят из темной материи (соотношение "массы к свету" составляет около 1000)[11].

Подробное исследование таких галактик и особенно относительных скоростей отдельных звезд в них, позволила астрономам предположить, что мощное ультрафиолетовое излучение гигантских молодых звезд в своё время "выдуло" из таких галактик большую часть газа (поэтому там мало звезд), но оставило тёмную материю, которая именно поэтому сейчас преобладает[12]. Некоторые из подобных тусклых карликовых галактик с подавляющим преобладанием тёмной материи астрономы предлагают искать непрямыми наблюдениями: по "кильватерному следу" в межгалактическом газе, т.е. по притяжению струй газа к этой "невидимой" галактике[13]. Третье объяснение частично подтверждается расчётами гравитационных потенциалов вблизи карликовых галактик. Количество тёмной материи можно уменьшить без того, чтобы гравитационная составляющая уменьшилась из-за этого.

Неполный список карликовых галактик

См. также

Примечания
  1. Linda S. Sparke, John S. Gallagher III. Galaxies in the Universe: An Introduction. — 2-е изд. — Cambridge University Press, 2007. — P. 410. — 442 p. — ISBN 978-0-521-85593-8.
  2. Засов, А. В. Карликовые галактики (Новое в жизни, науке, технике). — М.: Знание, 1984. — 64 с. — (Космонавтика, астрономия).
  3. Shapley, Harlow. Two Stellar Systems of a New Kind (англ.) // Nature. — 1938. — Vol. 142. — P. 715—716.
  4. Black hole found in Omega Centauri
  5. Астрономия: век XXI / Ред.-сост. В.Г. Сурдин. — 2-е изд. — Фрязино: Век 2, 2008. — С. 373. — ISBN 978-5-85099-181-4.
  6. Astronomers discover dozens of mini-galaxies Архивная копия от 22 июля 2008 на Wayback Machine
  7. arXiv:astro-ph/0307362 Galaxies and Overmerging: What Does it Take to Destroy a Satellite Galaxy? 21 июля 2003
  8. arXiv:astro-ph/0406613 Ultra Compact Dwarf galaxies in Abell 1689: a photometric study with the ACS. 28 июня 2004
  9. New 'Hobbit' Galaxies Discovered Around Milky Way SPACE.com
  10. Hobbits in Space — ScienceNOW
  11. Simon, J. D. and Geha, M. The Kinematics of the Ultra-faint Milky Way Satellites: Solving the Missing Satellite Problem (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2007. — November (vol. 670, no. 1). — P. 313—331. — doi:10.1086/521816. — . — arXiv:0706.0516.
  12. Астрономы объяснили дефицит карликовых галактик вблизи Млечного Пути Архивная копия от 18 февраля 2015 на Wayback Machine 27 сентября 2007.
  13. Астрономы поймали за хвост галактику из тёмной материи 17 января 2011.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.