Ap Piena ceļu riņķo maza sena pundurgalaktika ar nosaukumu Tucana II, kurai ir liels noslēpums. Saskaņā ar jaunu pētījumu par zvaigznēm ap objektu, kas pie tā ir pievilktas lielā attālumā lielā attālumā, Tumšā matērija Aura ir daudz lielāka, nekā mēs domājām.
Patiesībā tas ir tikai tik milzīgs. Kaut arī Tucana II zvaigžņu masa ir aptuveni 3000 reižu lielāka par Saules masu, tumšās matērijas korona svars ir 10 miljoni reižu lielāks nekā Saules masa. Tas ir trīs līdz piecas reizes lielāks nekā iepriekšējās aplēses.
Tas norāda, ka pirmās Visuma galaktikas varēja būt daudz lielākas, nekā mēs zinām.
“Tucana II ir daudz vairāk masas, nekā mēs domājām, lai savienotu šīs ļoti tālās zvaigznes,” Teica astrofiziķis Anrots Čitijs no Masačūsetsas Tehnoloģiskā institūta. “Tas nozīmē, ka arī pārējām atlikušajām pirmajām galaktikām, visticamāk, būtu šāda veida pagarinātās halas.”
Piena ceļam ir posms Pilns bars Pavadošo rūķu galaktikas. Tās ir mazas, vājas zvaigžņu kopas, kuru minerālā ir ļoti maz, kas atklāj, ka tās ir ļoti vecas, jo minerāliem bija vajadzīgs zināms laiks, līdz tie veidojās zvaigžņu sirdīs un izplatījās Visumā.
Tucana II, kas atrodas apmēram 163 000 gaismas gadu attālumā no Zemes, ir viena no mazākajām. Pamatojoties uz minerālu procentuālo daudzumu tā zvaigznēs, tas ir arī viens no vecākajiem, jo minerālu gandrīz nav. Četijs un viņa komanda izmeklēja šīs zvaigznes, cerot atrast vecāku zvaigžņu grupu.
Viņi veica piezīmes, izmantojot Austrālijas Nacionālo universitāti SkyMapper Teleskops un rezultātus veica, izmantojot algoritmu, kuru Kitija izstrādāja, lai izvēlētos nabadzīgo minerālu zvaigznes. Papildus zvaigznēm Tucana II kodolā algoritms ļoti lielos attālumos atklāja deviņas jaunas zvaigznes.
To apstiprināja Gaia satelīta savāktie dati – vērienīgs Piena ceļa kartēšanas projekts trīs dimensijās, ieskaitot zvaigžņu kustības. Tās zvaigznes, kas atrodas tālu no rūķu galaktikas kodola, riņķoja apkārt, saistītas ar gravitāciju.
Tomēr iepriekš aplēstās galaktikas īpašības neietvēra pietiekami daudz masas, lai radītu tādu gravitācijas spēku, kas noturētu šīs tālās zvaigznes sasietas. Tas nozīmē, ka tur ir kamols, kuru mēs nevarējām redzēt vai atklāt tieši. Kas, savukārt, nozīmē tumšo matēriju.
Mēs nezinām, kas ir tumšā matērija, bet Visumā ir neredzama masa, kas ir atbildīga par visu papildu gravitācijas radīšanu, galaktiku ātrāku griešanos un laiktelpas locīšanu – un to ir daudz vairāk nekā parasto jautājums. Šī ir tumšā matērija, un mēs domājam, ka līme ir tā, kas saista galaktikas.
Bez tumšās matērijas galaktikas virzītos tālāk viena no otras. Čiti teica. “[Dark matter] Izšķirošs elements galaktikas veidošanā un tās kohēzijā kopā. “
Balstoties uz zvaigžņu pozīcijām un to kustībām, komanda varēja atjaunināt Tucana II tumšās vielas masas novērtējumu, galu galā sasniedzot 10 miljonu Saules masu diapazonu. Tas ir pirmais pierādījums tam, ka īpaši spilgtas pundurgalaktikas var saturēt tik daudz tumšās matērijas, un tas rada daudz noslēpumu.
“Tas var arī nozīmēt, ka pirmās galaktikas veidojās tumšās vielas halos, kas bija daudz lielāki, nekā tika domāts iepriekš.” Teica astrofiziķe Anna Freibela No Masačūsetsas Tehnoloģiskā institūta. “Mēs domājām, ka pirmās galaktikas bija mazākas un vājākas galaktikas. Bet patiesībā tās, iespējams, bija daudzkārt lielākas, nekā mēs domājām, un nemaz nebija ļoti mazas.”
Tātad, no kurienes visa šī tumšā matērija? Pierādījumi tam varētu būt galaktikas zvaigznēs. Kad komanda pētīja Magellan teleskopu datus Čīlē, viņi atklāja, ka ne visām zvaigznēm ir viens un tas pats minerāls.
Patiesībā tie ir krasi sadalīti divās grupās. Zvaigznes Tucana 2 nomalē bija trīs reizes mazāk minerālu nekā zvaigznes centrā, norādot divas atsevišķas zvaigžņu grupas. Piena ceļā tas varētu notikt, ja zvaigžņu grupa ieradīsies no citas vietas, piemēram, sadūrās ar citu galaktiku.
Šī ir pirmā reize, kad senā galaktikā novēro šādu ķīmisku atšķirību starp zvaigznēm, taču iemesli tam, iespējams, ir līdzīgi: Kādreiz Tucana II nebija viena galaktika, bet gan divas galaktikas, kas saplūda , apvienojot to tumšās vielas oreolu.
“Mēs varam būt liecinieki pirmajam kanibālu parakstam galaktikā,” Freibels teica. “Galaktika, iespējams, ir aprijusi vienu no nedaudz mazākiem, primitīvākiem kaimiņiem, kas pēc tam visas savas zvaigznes izdzina priekšpilsētā.”
Tomēr pētījumi parādīja, ka tagad var novērot un atšķirt šo mazo kosmosa galaktiku plašo diapazonu, kas nozīmē, ka var identificēt citas, piemēram, Tucana II. Ir pat divi kandidāti – īpaši dzidras pundurgalaktikas Segue 1 un Bootes, katrai no tām ir viena zvaigzne lielā attālumā no galaktikas kodola.
Komanda plāno izmantot savu tehnoloģiju, lai atrastu un izpētītu vairāk šo zvaigžņu un vairāk šo galaktiku.
“Visticamāk, ka ir daudzas citas sistēmas, varbūt visas, kuras šīs zvaigznes mirgo viņu priekšpilsētās,” Freibels teica.
Pētījums ir publicēts Dabiskā astronomija.
