Galaksije mogu imati vlastite satelite, manje galaksije koje kruže oko većih domaćina, zajedno sa zvijezdama, plinom, prašinom i tamnom tvari. Dosad se većina podataka o takvim sustavima temeljila na promatranjima Mliječne staze i sličnih velikih galaksija.
No novo istraživanje, koje vodi tim astronoma sa Sveučilišta Dartmouth, proširuje to znanje na znatno manje sustave: patuljaste galaksije, koje su po veličini deset puta manje od naše galaksije.
Više od 350 kandidata, većina do sada nepoznata
Prema radu objavljenom u časopisu The Astrophysical Journal, međunarodni tim znanstvenika više nego utrostručuje broj patuljastih galaksija koje su sustavno analizirane u potrazi za satelitima. Ukupno su identificirali 355 kandidata za satelitske galaksije, od čega 264 nisu ranije bile zabilježene u znanstvenim bazama podataka. Od tih kandidata, 134 se smatra vrlo vjerojatnim satelitima.
“Analiza takvih sustava pomaže nam rekonstruirati uvjete koji su vladali u ranom svemiru”, kaže Burçin Mutlu-Pakdil, docentica fizike i astronomije na Dartmouthu.
“Ovim projektom popunjavamo ključnu prazninu i dobivamo nove uvide u način na koji galaksije nastaju, kao i njihovu povezanost s tamnom tvari. Naš je cilj prikupiti reprezentativan uzorak najmanjih galaksija u svemiru, jer upravo su one najviše pod utjecajem tamne tvari i nude čist eksperimentalni okvir za njezino proučavanje”, ističe Mutlu-Pakdil.
U središtu istraživanja: sateliti patuljastih domaćina
Istraživanje je vodila Laura Hunter, poslijedoktorandica u timu Burçin Mutlu-Pakdil sa Sveučilišta Dartmouth. U radu su sudjelovali i student završne godine Rowan Goebel-Bain te doktorand Emmanuel Durodola.
Tim je proučavao satelitske galaksije koje kruže oko domaćina različitih veličina i u različitim kozmičkim okruženjima, s ciljem da utvrdi kako vanjski uvjeti utječu na njihovu formaciju. Dosadašnja istraživanja većih sustava, poput Mliječne staze, sugeriraju da masivnije galaksije obično imaju više satelita.
“Ovim istraživanjem želimo ispitati vrijede li ta predviđanja i za znatno manje galaktičke sustave”, kaže Hunter.
“U astronomiji ne možemo provoditi pokuse”, dodaje. “Možemo samo promatrati, prikupiti što više podataka i testirati ih u simulacijama. Ako se rezultati ne poklapaju s onim što opažamo, to znači da nešto nije u redu s našim modelima svemira.”
Za analizu su koristili javno dostupne podatke iz DESI Legacy Imaging Surveys, projekta koji se provodi instrumentom Dark Energy Spectroscopic Instrument. Odabrano je 36 galaksija-domaćina različitih masa i okruženja, jer ti čimbenici mogu igrati ključnu ulogu u nastanku satelita.
Filtriranje podataka: kako prepoznati prave satelite
Kako bi prepoznali moguće satelitske galaksije, istraživači su koristili računalni algoritam za uklanjanje vizualnih smetnji sa snimki, uključujući svjetlosne artefakte koje uzrokuju sjajne zvijezde i druge galaksije. Nakon početne obrade, svaki potencijalni kandidat detaljno je pregledan kako bi se isključile pogreške uzrokovane optičkim defektima ili slabim svjetlosnim aureolama oko dominantnih izvora svjetlosti.
Riječ je o prvom opsežnom pregledu koji sustavno istražuje razlike između satelita patuljastih galaksija i onih u orbiti oko masivnijih sustava. U tijeku je nova faza istraživanja kojom se nastoji potvrditi je li riječ o stvarnim satelitskim galaksijama te analizirati njihove fizičke karakteristike, od veličine i raspodjele, do količine plina i ostataka, kao i intenziteta stvaranja novih zvijezda.
“Za konačne odgovore trebat će nam mnogo teleskopskog vremena i tehničkih resursa”, kaže Mutlu-Pakdil. “No potencijalni doprinos našem razumijevanju tamne tvari i evolucije galaksija na najmanjoj skali mogao bi biti ogroman.”
“Svaka od tih galaksija krije tragove fizike stvaranja svemira.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
