К дюжине спутников нашей Галактики добавился еще один

С появлением больших цифровых обзоров неба астрономы все чаще открывают новые объекты, ведя их целенаправленный поиск ... на экране монитора. Один из таких обзоров - Слоановский обзор неба (SDSS – Sloan Digital Sky Survey) – предполагается завершить летом 2005 года. Он будет охватывать четверть небесной сферы и содержать фотометрические данные в пяти полосах ста миллионов галактик и примерно такого же количества отдельных звезд. Объем спектральных данных не менее поразителен – миллионы галактик и около десяти тысяч звезд. По-видимому, это самый амбициозный проект среди множества других обзорных программ. Для его осуществления был построен специальный 2.5-м телескоп, установленный в обсерватории Апаче Поинт (Нью-Мексико). Уже сейчас около половины данных находится в свободном доступе, и это позволяет ставить целые наблюдательные программы прямо на экране компьютера.

В 2002 году команда астрономов под руководством Бет Вилман заявила о начале такой программы, цель которой – поиск галактик, являющихся спутниками Млечного Пути. Первый успешный результат выполнения программы был зафиксирован в препринте от 25 марта 2005 года (astro-ph/0503552). В нем сообщалось об открытии еще одной, удаленной от нас на 100 кпк, карликовой сфероидальной галактики в созвездии Большой Медведицы – одиннадцатой по счету среди себе подобных, и соответственно, тринадцатой в ряду всех спутников нашей Галактики, включая Большое и Малое Магеллановы Облака. Девятая карликовая галактика в созвездии Стрельца была обнаружена в 1994 году (она же стала ближайшим спутником), десятая – в 2004 году в созвездии Большого Пса на низкой галактической широте (astro-ph/0311010) – обстоятельство, из-за которого реальность объекта иногда ставится под сомнение, так как наблюдаемую флуктуацию числа звезд в данном направлении можно приписать и изгибу звездного диска нашей Галактики.

Программа поиска спутников в площадках Слоановского обзора с самого начала была основана на нестандартной методике – звездной фотометрии. Поскольку речь идет об объектах низкой светимости, а главное низкой поверхностной яркости – в сотни раз меньше яркости ночного неба, – то успешной стратегией является не поиск флуктуаций яркости в просматриваемых площадках, а выявление статистически значимого избытка звезд определенного типа – красных гигантов, ярких звезд, находящихся на завершающей стадии своей эволюции. Обнаруженные командой Бет Вилман 50 звезд на площадке в 200 кв. угловых минут выстраиваются в последовательность красных гигантов на диаграмме Герцшпрунга-Рессела очень похожую на ту, которую образуют звезды другого спутника Млечного Пути – карликовой сфероидальной галактики в созвездии Секстант. Для того, чтобы подтвердить галактическую" природу нового объекта, в марте 2005 года его целенаправленно отнаблюдали на широкоугольном 2.5-м телескопе Исаака Ньютона на Канарских островах.

Тринадцатый спутник нашей Галактики побил все рекорды по светимости, которая оказалась предельно низкой. Оценки в полосе V дают абсолютную звездную величину MV = -6.75, т.е. все звезды галактики излучают как одна звезда-сверхгигант, например, Денеб – ярчайшая звезда в созвездии Лебедя. Данные с телескопа Исаака Ньютона позволили прочертить ветвь красных гигантов вплоть до ветви субгигантов и точки поворота Главной последовательности, а также сделать оценки возраста галактики – 13 млрд. лет.

Чем же все-таки интересны эти маленькие галактики и где грань между ними и, например, яркими шаровыми скоплениями, светимость которых сравнима со светимостью нового спутника? Начнем со второго вопроса. В отличие от шаровых скоплений звезды в карликовых сфероидальных галактиках распределены в большем объеме. Это очень рыхлые объекты. Радиус, внутри которого содержится половина светимости галактики, карликовой в Большой Медведице оценивается в 250 пк, что типично этих звездных систем, но на один-два порядка больше, чем шаровых скоплений, показывающих сильную концентрацию звезд к центру. Также как и шаровые скопления карликовые сфероидальные галактики не содержат газа, однако процесс звездообразования в них шел постепенно, о чем говорит размытость основных звездных последовательностей на диаграмме Герцшпрунга-Рессела, в то время как звезды шаровых скоплений образовались в результате одномоментной вспышки звездообразования. Но главное отличие, имеющее космологические последствия, заключается в том, что кинематика звезд карликовых галактик говорит о присутствии в них значительной массы пресловутого темного вещества.

Современные космологические теории, согласно которым галактики образуются внутри гравитационных ям, создаваемых темным веществом, прогнозируют существование сотен "мини-ям" в гало больших спиральных галактик вроде нашей (astro-ph/9901240 и astro-ph/9907411). Эти "мини-ямы" должны быть зародышами карликовых галактик-спутников. Отсутствие предсказываемого количества небольших спутников создает трудности стандартной космологии. Предлагаются различные варианты модификации космологических моделей. Правда, не исключено, что имеющиеся противоречия являются результатом простой недооценки реального числа карликовых галактик. Именно поэтому так важен их целенаправленный поиск. Следует иметь в виду, что карликовая в Большой Медведице была открыта на пределе обнаружимости, а значит, вокруг нашей Галактики может существовать множество других менее ярких спутников. Тот же факт, что новая галактика была найдена при просмотре площадок общей площадью меньше одной восьмой площади небесной сферы, говорит о том, что можно надеяться на обнаружение еще 8-9 спутников, похожих на только что открытый. Будущие наблюдения должны внести ясность в этот вопрос.



Похожие позиции: