Podaci iz ESA-ine misije Gaia ponovno ispisuju povijest Mliječne staze. Ono što se tradicionalno smatralo satelitskim galaksijama Mliječne staze, pokazalo se ipak su uglavnom ‘pridošlice’ u našem galaktičkom okruženju.
Patuljaste galaksije
Patuljasta galaksija je zbirka između tisuća i nekoliko milijardi zvijezda. Desetljećima je uvriježeno mišljenje da su patuljaste galaksije koje okružuju Mliječnu stazu sateliti, što znači da su uhvaćene u orbiti oko naše galaksije i da su naši stalni pratioci mnogo milijardi godina. Sada su kretanja ovih patuljastih galaksija izračunata s neviđenom preciznošću zahvaljujući podatcima iz Gaijinog trećeg izdanja podataka, a rezultati su iznenađujući.
Tim znanstvenika koristio je Gaijine podatke za izračunavanje kretanja 40 patuljastih galaksija oko Mliječne staze. To su učinili tako što su izračunali skup veličina poznatih kao trodimenzionalne brzine za svaku galaksiju, a zatim pomoću njih izračunali orbitalnu energiju galaksije i kutni (rotacijski) moment.
Otkrili su da se te galaksije kreću mnogo brže od divovskih zvijezda i zvjezdanih jata za koje se zna da kruže oko Mliječne staze. Toliko brzo da još nisu mogli biti u orbiti oko Mliječne staze, gdje bi interakcije s našom galaksijom i njezinim sadržajem uništile njihovu orbitalnu energiju i kutni moment.
Priključivanje galaksija
Naša galaksija je u svojoj prošlosti ‘kanibalizirala’ brojne patuljaste galaksije. Na primjer, prije 8-10 milijardi godina, patuljastu galaksiju nazvanu Gaia-Enceladus apsorbirala je Mliječna staza. Njegove zvijezde mogu se identificirati u Gaia podatcima zbog ekscentričnih orbita i raspona energija koje posjeduju.
U slučaju patuljastih galaksija u novoj studiji – koja je obuhvatila većinu galaksija oko Mliječne staze – njihove energije zvijezda su visoke. To jasno sugerira da su u našu blizinu stigli tek u posljednjih nekoliko milijardi godina.
Otkriće odražava prethodno otkriće o Velikom Magellanovom oblaku (LMC), većoj patuljastoj galaksiji koja je toliko blizu Mliječne staze da je vidljiva kao mrlja svjetlosti na noćnom nebu s južne hemisfere. LMC se također smatrao satelitskom galaksijom Mliječne staze sve do 2000-ih, kada su astronomi izmjerili njegovu brzinu i otkrili da putuje prebrzo da bi bila gravitacijsko vezana. Umjesto suputnika, LMC je tek u prvome prolasku. Sada znamo da isto vrijedi i za većinu patuljastih galaksija.
Hoće li se ove ‘pridošlice’ smjestiti u orbitu ili će nas jednostavno proći?
„Neke će od njih uhvatiti Mliječna staza i postat će sateliti“, kaže François Hammer. Ali reći koje točno je teško jer ovisi o točnoj masi Mliječne staze, a to je veličina koju je astronomima teško izračunati s bilo kakvom pravom točnošću, zbog čega procjene variraju.
Otkriće energija patuljastih galaksija značajno je jer nas tjera da ponovno procijenimo prirodu samih patuljastih galaksija. Dok patuljasta galaksija kruži, gravitacijska sila Mliječne staze pokušat će je razdvojiti. U fizici je to poznato kao sila plime i oseke. „Mliječni put je velika galaksija, tako da je njezina plimna sila jednostavno gigantska i vrlo je lako uništiti patuljastu galaksiju nakon možda jednog ili dva prolaska“, kaže François.
Smrt patuljastih galaksija
Drugim riječima, postati pratilac Mliječne staze smrtna je kazna za patuljaste galaksije. Jedina stvar koja bi se mogla oduprijeti destruktivnom stisku naše galaksije je da patuljak ima značajnu količinu tamne tvari. Tamna tvar je tajanstvena tvar za koju astronomi misle da postoji u Svemiru kako bi osigurala dodatnu gravitaciju koja drži pojedinačne galaksije na okupu.
Prema tradicionalnom mišljenju da su patuljci Mliječne staze satelitske galaksije koje su bile u orbiti mnogo milijardi godina, pretpostavljalo se da njima mora dominirati tamna tvar kako bi uravnotežila plimnu silu Mliječne staze i održala ih netaknutima.
Činjenica da je Gaia otkrila da većina patuljastih galaksija kruži Mliječnom stazom po prvi put znači da ne moraju nužno uključivati bilo kakvu tamnu tvar, te moramo ponovno procijeniti jesu li ti sustavi u ravnoteži ili bolje rečeno u procesu uništenja.
„Uvelike zahvaljujući Gaiji, sada je očito da je povijest Mliječne staze daleko složenija nego što su astronomi ranije razumjeli. Istražujući ove primamljive tragove, nadamo se da ćemo otkriti nova fascinantna poglavlja prošlosti naše galaksije“, kaže Timo Prusti, Gaia Project Scientist, ESA.
Znanstvenici otkrili misterioznu barijeru u središtu naše galaksije
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
