Trpasličí galaxie

Trpasličí galaxie  je malá galaxie skládající se z několika miliard hvězd (což je velmi malé ve srovnání například s naší galaxií, která má asi 200–400 miliard hvězd). Mezi trpasličí galaxie patří galaxie se svítivostí menší než 10 9 L ☉ [1] (asi 100krát menší než svítivost Mléčné dráhy), což přibližně odpovídá −16 m absolutní velikosti . Velké Magellanovo mračno , které obsahuje 30 miliard hvězd, je někdy klasifikováno jako trpasličí galaxie, zatímco jiní ho považují za úplnou galaxii obíhající kolem Mléčné dráhy .

Trpasličí galaxie se velmi liší v povrchové jasnosti . Pokud mají běžné galaxie průměrnou povrchovou jasnost přibližně rovnou jasu noční oblohy, pak se trpasličí galaxie od sebe liší svou povrchovou jasností o více než 10 m . [2]

Objev trpasličích galaxií

Kromě satelitních galaxií mlhoviny v Andromedě M 32 a NGC 205 , které zaujímají hraniční polohu mezi trpasličími a normálními galaxiemi, byly první trpasličí galaxie objeveny Harlowem Shapleyem koncem 30. let [3] , při průzkumu oblohy v okolí jižního pólu světa pro statistické studium galaxií na observatoři Harvardské univerzity v Jižní Africe. Nejprve Shapley objevil dříve neznámou hvězdokupu v souhvězdí Sochař , která obsahuje asi 10 tisíc hvězd o velikosti 18-19,5 m . Podobná hvězdokupa byla brzy objevena v souhvězdí Pece . Poté, co byl ke studiu těchto hvězdokup použit 2,5metrový dalekohled observatoře Mount Wilson , byly v nich nalezeny cefeidy a byly určeny vzdálenosti k nim. Ukázalo se, že obě neznámé kupy se nacházejí mimo naši galaxii , to znamená, že představují nový typ galaxií s nízkou povrchovou jasností.

Objevy trpasličích galaxií se rozšířily poté, co byl v 50. letech 20. století proveden průzkum oblohy Palomar pomocí 120 cm Schmidtovy kamery na observatoři Mount Palomar . Ukázalo se, že trpasličí galaxie jsou nejběžnější galaxie ve vesmíru.

Vznik trpasličích galaxií

Místní trpaslíci

Místní skupina obsahuje velmi velké množství trpasličích galaxií: jedná se o malé galaxie, které často obíhají kolem velkých galaxií, jako je Mléčná dráha , Andromeda a Galaxie Triangulum . Bylo objeveno 14 trpasličích galaxií obíhajících naši Galaxii. Je možné, že kulová hvězdokupa Omega Centauri  je jádrem trpasličí galaxie zachycené v minulosti. [čtyři]

Morfologie

Existuje několik hlavních typů trpasličích galaxií: [2] [5]

Hobití galaxie

Nedávno vytvořený termín Hobití galaxie byl přijat pro označení galaxií, které jsou menší a slabší než trpasličí galaxie. [9] [10]

Problém nedostatku trpasličích galaxií

Problém nedostatku trpasličích galaxií (také známý jako „problém zmizelé trpasličí satelitní galaxie“). Jeho podstatou je, že počet trpasličích galaxií (v poměru k počtu obyčejných galaxií) je řádově menší než počet, který by podle modelování podle hierarchického rozložení struktur temné hmoty a obecné kosmologie měl být.

Existují tři možná vysvětlení tohoto problému:

  1. trpasličí galaxie jsou ničeny slapovými silami větších galaxií;
  2. trpasličí galaxie jsou jednoduše neviditelné, protože jejich temná hmota není schopna přitáhnout dostatek baryonové hmoty, aby byly viditelné;
  3. temné hmoty je řádově méně, než se uvažuje v moderních teoriích.

Druhé vysvětlení je částečně podpořeno nedávným (2007) objevem osmi ultra-slabých trpasličích galaxií (hobitích galaxií) satelitů Mléčné dráhy provedeným Keck Observatory . Šest z nich je z 99,9 % temná hmota (poměr „hmotnosti ke světlu“ je asi 1000) [11] .

Podrobné studium takových galaxií a zejména relativních rychlostí jednotlivých hvězd v nich umožnilo astronomům předpokládat, že silné ultrafialové záření obřích mladých hvězd svého času „vyfouklo“ většinu plynu z takových galaxií (proto je jich málo hvězdy), ale zanechala temnou hmotu, která právě proto nyní převládá [12] . Některé z těchto matných trpasličích galaxií s drtivou převahou temné hmoty astronomové navrhují hledat nepřímá pozorování: podél „bdění“ v mezigalaktickém plynu, tzn. přitažlivostí plynových výtrysků k této „neviditelné“ galaxii [13] . Třetí vysvětlení je částečně podpořeno výpočty gravitačních potenciálů v blízkosti trpasličích galaxií. Množství temné hmoty lze snížit, aniž by se kvůli tomu snížila gravitační složka.

Částečný seznam trpasličích galaxií

Viz také

Poznámky

  1. Linda S. Sparke, John S. Gallagher III. Galaxie ve vesmíru: Úvod . - 2. vyd. - Cambridge University Press, 2007. - S.  410 . — 442 s. - ISBN 978-0-521-85593-8 .
  2. 1 2 Zasov, A. V. Trpasličí galaxie (Novinka v životě, vědě, technice). - M . : Poznání , 1984. - 64 s. — (Kosmonautika, astronomie).
  3. Shapley, Harlow . Dva hvězdné systémy nového druhu   // Příroda . - 1938. - Sv. 142 . - str. 715-716 .
  4. Černá díra nalezená v Omega Centauri . Získáno 18. listopadu 2009. Archivováno z originálu 1. srpna 2009.
  5. Astronomie: XXI století / Ed.-comp. V.G. Surdin . - 2. vyd. - Fryazino: Century 2, 2008. - S. 373. - ISBN 978-5-85099-181-4 .
  6. Astronomové objevují desítky minigalaxií Archivováno 22. července 2008 na Wayback Machine
  7. arXiv : astro-ph/0307362 Galaxie a slučování: Co je potřeba ke zničení družicové galaxie? 21. července 2003
  8. arXiv : astro-ph/0406613 Ultra kompaktní trpasličí galaxie v Abell 1689: fotometrická studie s ACS. 28. června 2004
  9. Nové „hobití“ galaxie objevené kolem Mléčné dráhy Archivováno 17. května 2008 na Wayback Machine SPACE.com
  10. Hobiti ve vesmíru - ScienceNOW . Získáno 16. září 2009. Archivováno z originálu 28. března 2009.
  11. Simon, JD a Geha, M. Kinematika ultraslabých satelitů Mléčné dráhy: Řešení problému chybějících satelitů  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2007. - Listopad ( roč. 670 , č. 1 ). - str. 313-331 . - doi : 10.1086/521816 . - . - arXiv : 0706.0516 .
  12. Astronomové vysvětlují nedostatek trpasličích galaxií v blízkosti Mléčné dráhy Archivováno 18. února 2015 ve Wayback Machine 27. září 2007.
  13. Astronomové chytají galaxii temné hmoty ohonem Archivováno 18. února 2015 na Wayback Machine 17. ledna 2011.