Вокруг Млечного Пути обнаружена странная звездная система

Астрономы обнаружили древнюю звездную систему, путешествующую вокруг нашей галактики, под названием Большая Медведица III/UNIONS 1 (UMa3/U1) — самый тусклый и наименее массивный спутник Млечного Пути среди когда-либо открытых, и, возможно, одна из самых насыщенных темной материей известных систем.

Об этом рассказывают в Обсерватории В. М. Кека, передают OstanniPodii.com.

Систему обнаружила команда астрономов под руководством Университета Виктории и Йельского университета. Они провели исследование с Гавайских островов, используя две обсерватории горы Маунакеа на острове Гавайи — В. М. Кека и Канадско-Французско-Гавайского телескопа (CFHT), а также Pan-STARRS (Панорамный обзорный телескоп и система быстрого реагирования) Института астрономии Гавайского университета на Галеакале, Мауи; результаты исследования опубликованы в недавнем выпуске журнала The Astrophysical Journal.

«UMa3/U1 расположена в созвездии Большой Медведицы. Она, условно говоря, на нашем космическом заднем дворе, на расстоянии около 30 000 световых лет от Солнца», - рассказывает Саймон Смит, аспирант астрономии из Университета Виктории и ведущий автор исследования. «До сих пор UMa3/U1 не удавалось обнаружить из-за ее чрезвычайно низкой светимости».

Крошечная система

Наблюдения показывают, что звездная система крошечная, всего около 60 звезд, возраст которых превышает 10 миллиардов лет, с охватом всего 10 световых лет. UMa3/U1 имеет чрезвычайно малую массу — в 16 раз больше массы Солнца, она в 15 раз меньше самого тусклого кандидата на карликовую галактику.

UMa3/U1 была впервые обнаружена с помощью данных, полученных от "Оптического северного обзора в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах" (UNIONS) на телескопах CFHT и Pan-STARRS. Затем команда изучила звездную систему подробнее с помощью "Многообъектного спектрографа глубокой визуализации" (DEIMOS) обсерватории Кека и подтвердила, что UMa3/U1 является гравитационно связанной системой — либо карликовой галактикой, либо звездным скоплением.

«В UMa3/U1 так мало звезд, что можно обоснованно усомниться в том, что это просто случайное скопление похожих звезд. Кек имел решающее значение, показав, что это не так», - говорит соавтор исследования Марла Геха, профессор астрономии и физики Йельского университета. «Наши измерения DEIMOS четко показывают, что все звезды движутся в пространстве с очень похожими скоростями и, кажется, имеют похожий химический состав».

Возможно, это галактика с большим количеством темной материи

«Интересно, что предварительное распределение скоростей между звездами в системе может подтвердить вывод о том, что UMa3/U1 является галактикой с доминированием темной материи — соблазнительная возможность, которую мы надеемся тщательно изучить с помощью большего количества наблюдений Кека», - говорит аспирант Йельского университета Уилл Серни, второй автор исследования.

То, как этим звездам удалось остаться сплоченной группой, впечатляет. Одно из возможных объяснений заключается в том, что темная материя может удерживать их вместе.

Новости по подобной теме:

В нашей галактике найдена самая массивная черная дыра звездной массы

«Объект настолько крошечный, что его длительное выживание очень удивляет. Можно было бы ожидать, что суровые приливные силы со стороны диска Млечного Пути уже разорвали бы систему на части, не оставив никаких видимых остатков», - говорит Серни. «Тот факт, что система выглядит неповрежденной, приводит к двум одинаково интересным возможностям. Либо UMa3/U1 является крошечной галактикой, стабилизированной большим количеством темной материи, либо это звездное скопление, которое мы наблюдали в очень особое время перед его неизбежной гибелью».

В первом случае прямое подтверждение того, что UMa3/U1 является тусклой, древней, с доминированием темной материи звездной системой-спутником, было бы захватывающим достижением, поскольку это подтвердило бы предсказания ведущей теории происхождения Вселенной.

Согласно стандартной модели космологии "Лямбда-Холодная темная материя" (LCDM), ученые предполагают, что когда галактики, подобные Млечному Пути, только сформировались, они создали гравитационное притяжение в процессе своего формирования, которое притянуло сотни звездных систем-спутников, которые продолжают вращаться вокруг галактик и сейчас.

Сопутствующее исследование о влиянии UMa3/U1 на теорию LCDM было принято к публикации в The Astrophysical Journal и доступно в формате препринта на сервере arXiv.

Сколько еще может существовать подобных систем?

«Независимо от того, подтвердят или опровергнут будущие наблюдения, что эта система содержит большое количество темной материи, мы очень взволнованы возможностью того, что этот объект может быть вершиной айсберга — первым примером нового класса чрезвычайно тусклых звездных систем, которые до сих пор не удавалось обнаружить», - говорит Серни.

Убедительные доказательства наличия или отсутствия темной материи в UMa3/U1 имеет ключевое значение в определении того, является ли эта звездная система карликовой галактикой или звездным скоплением. Пока ее классификация не станет ясной, Большая Медведица III/UNIONS 1 имеет два названия. Ультра-тусклые спутники Млечного Пути обычно называют в честь созвездия, в котором они открыты (в этом случае Большая Медведица), тогда как ультра-тусклые звездные скопления обычно называют в честь проекта исследования, в котором они были открыты (UNIONS).

Хотя принадлежность этой звездной системы все еще остается неопределенной, UMa3/U1 прокладывает путь к новым перспективам в космологии.

«Это открытие может бросить вызов нашему пониманию формирования галактик и, возможно, даже самому определению понятия "галактика"», - говорит Смит.

• Темная материя
• Млечный Путь