Calea Lactee va devora probabil toate galaxiile minuscule care o înconjoară

Sfârșitul galaxiei –

Perturbarea rapidă a galaxiilor mai mici sugerează că le lipsește un pic de materie întunecată.

Nu suntem singuri – cel puțin ca galaxie. Aproximativ 50 de galaxii pitice înconjoară Calea lactee. Dar când gravitatea sa intensă îi atrage inevitabil să se aventureze prea aproape, probabil că vor fi anihilati. S-a mai întâmplat.

Deși oamenii de știință obișnuiau să creadă că toate acele galaxii pitice care orbitează Calea Lactee vor rămâne timp de zeci de miliarde de ani, s-ar putea să nu fie cazul. „Majoritatea galaxiilor pitice sunt sisteme stelare care au sosit târziu în Calea Lactee… în contrast puternic cu ipoteza satelitului pe termen lung”, a spus o echipă internațională de cercetători într-un studiu. studiu publicat recent în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Pe baza datelor de la Misiunea Gaia a Agenției Spațiale Europene, acest studiu a descoperit că multe galaxii pitice care orbiteau Calea Lactee cu doar câteva miliarde de ani în urmă au ajuns să fie distruse după ce au fost atrase de galaxia noastră mult mai masivă. Este posibil materie întunecată are ceva de-a face cu asta.

Cercetătorii au folosit datele Gaia pentru a data obiecte din Calea Lactee care își au originea în galaxii mai mici care au fost înghițite anterior. Prin identificarea rămășițelor galactice, ei au stabilit că majoritatea rămășițelor galaxiilor pitice din Calea Lactee au pătruns în ea doar în ultimii 3 miliarde de ani. Când aceste galaxii s-au prăbușit în a noastră, au fost atât de multe turbulențe încât și-au pierdut gazul, iar structurile lor s-au schimbat drastic.

O chestiune de materie întunecată

Distrugerea suferită de galaxiile pitice care au intrat în Calea Lactee aduce sub semnul întrebării cantitatea de materie întunecată din aceste galaxii. Dacă ar fi fost bogați în materie întunecată, masa și gravitația acelei materie întunecată ar fi ajutat la menținerea majorității obiectelor pe orbită, chiar și în fața unor perturbări. Cu alte cuvinte, galaxia pitică ar rămâne un obiect coerent chiar și după ce a fost încorporată în Calea Lactee.

Nu este cazul, ceea ce probabil înseamnă că acele galaxii erau lipsite de materie întunecată. Dacă galaxiile pitice care orbitează în prezent Calea Lactee sunt și ele deficitare de materie întunecată, ele ar putea ajunge și să fie mâncate de vii în viitor.

Constatarea ridică o întrebare suplimentară. Fizica indică faptul că galaxiile pitice care orbitează Calea Lactee ar trebui să fie bogate în materie întunecată. Dar dacă ar exista atât de multă materie întunecată în aceste galaxii așa cum este prezis de fizica clasică, probabil că le-ar ține împreună suficient de puternic, astfel încât să treacă dincolo de aureola în cea mai mare parte intactă.

Până de curând, se credea că galaxiile pe care Calea Lactee le-a absorbit au orbit cu multe miliarde de ani mai mult decât au avut de fapt. Acest lucru se datorează faptului că gândirea anterioară a fost că aceste galaxii erau pline de materie întunecată. Acea materie întunecată ar fi protejat aceste galaxii, deoarece enorma atracție gravitațională a Căii Lactee amenința să le sfâșie.

Acele galaxii care au fost deja absorbite de Calea Lactee au, probabil, mai puține energie orbitală decât galaxiile încă în afara Căii Lactee. Energia orbitală este energia potențială gravitațională și energia cinetică a unui obiect în raport cu aceleași calități ale obiectului pe care îl orbitează. Se crede că galaxiile cu cea mai mică energie orbitală s-au fuzionat mai mult înapoi în timp, deoarece stelele lor sunt în prezent împrăștiate mai departe unele de altele.

De exemplu, galaxia pitică Săgetător a intrat în Calea Lactee în urmă cu aproximativ 5 sau 6 miliarde de ani. Era o galaxie eliptică, dar rămășițele ei actuale nu sunt foarte structurate, iar obiectele sale au viteze foarte diferite. Această perturbare este în concordanță cu o raritate relativă a materiei întunecate.

Încercarea de a face lumină

Materia întunecată este invizibilă și nedetectabilă – prezența ei poate fi doar dedusă. Deci, estimarea conținutului de materie întunecată din galaxiile pitice care au fost absorbite de Calea Lactee este extrem de dificilă, deoarece nu există nicio modalitate de a obține o citire despre acestea. masa dinamicacare este măsurată prin mișcarea obiectelor într-o galaxie.

Dacă obiectele din aceste galaxii ar fi rămas pe aceleași orbite în care se aflau înainte de absorbție, ar fi posibil să se deducă conținutul de materie întunecată. Problema este că vitezele și orbitele stelelor din galaxiile absorbite au fost modificate de interacțiunile cu obiectele din Calea Lactee. Prin urmare, nu există nicio modalitate de a face această estimare, având în vedere haosul unei galaxii care a fost perturbată.

Stelele din galaxiile pitice care au intrat în Calea Lactee cu câteva miliarde de ani în urmă au fost aruncate departe de nucleele lor galactice. Aproape nimic nu mai este în ordine. În timp ce cercetătorii cred că ar putea exista o altă modalitate de a avea măcar o idee despre cât de multă materie întunecată ar fi putut fi în aceste galaxii, deocamdată, suntem în întuneric.

Anunțuri lunare ale Societății Regale Astronomice, 2024. DOI: 10.1093/mnras/stad2922