Práve sme prepísali históriu našej galaxie. Údaje z misie Gaia ukázali, že to, čo sme doposiaľ považovali za satelitné galaxie, je niečo úplne iné. Na tému upozornila ESA na svojom webe.

Žijeme desaťročia v omyle?

Ako píše portál ScienceAlert, okolie Mliečnej dráhy je posiate mnohými trpasličími galaxiami. Trpasličie galaxie si možno predstaviť ako menšie, menej hmotné a slabšie galaxie, prípadne ako súbor tisícok až niekoľkých miliárd hviezd.

Celé desaťročia veríme, že trpasličie galaxie, ktoré obklopujú Mliečnu dráhu, sú zároveň jej satelitmi, čo znamená, že sú zachytené na obežnej dráhe okolo našej, pričom sa tam zdržujú celé miliardy rokov. V okruhu 1,4 milióna svetelných rokov od Mliečnej dráhy sme doposiaľ objavili takmer 60 galaktických trpaslíkov.

Trpasličie galaxie však nie sú žiadnym špecifikom Mliečnej dráhy. Z pozorovaní vzdialených veľkých galaxií vieme, že trpasličie galaxie sa pomerne často držia v okolí svojich väčších galaktických príbuzných.

Trpasličie galaxie ležiace v blízkosti Mliečnej dráhy. ESA/Gaia/DPAC,

Prelomové zistenia

Keď však observatórium Gaia, ktorého hlavným cieľom je zostavenie trojrozmernej mapy najbližšieho okolia Mliečnej dráhy, vrátane presného merania pozície a rýchlosti hviezd, poskytlo údaje autorom novej štúdie publikovanej v žurnále The Astrophysical Journal, nemohli veriť vlastným očiam.

Akonáhle totiž pomocou údajov získaných týmto observatórium vypočítali pohyb, orbitálnu energiu, moment hybnosti až pre 40 trpasličích galaxií nachádzajúcich sa neďaleko Mliečnej dráhy, zistili, že rýchlosť pohybu väčšiny týchto galaxií je väčšia, ako rýchlosť objektov, ktoré sa nachádzajú na orbite okolo Mliečnej dráhy.

Presnejšie zistili, že tieto trpasličie galaxie, ktoré boli považované za satelitné galaxie Mliečnej dráhy, sa pohybujú oveľa rýchlejšie ako hviezdokopy, o ktorých vieme, že obiehajú Mliečnu dráhu. Predmetné trpasličie galaxie sa dokonca pohybujú tak rýchlo a majú toľko energie, že sa do našej blízkosti museli dostať len relatívne nedávno (približne pred pár miliardami rokov).

Inými slovami, títo trpaslíci sa v našom okolí nenachádzajú dostatočne dlho, aby ich gravitačné pole našej galaxie spomalilo. Vieme totiž, že Mliečna dráha počas svojej dlhej histórie stihla pohltiť iné galaxie, ktoré mali tú smolu, že sa s ňou stretli.

Príkladom je zrážka s galaxiou Gaia-Enceladus, ku ktorej došlo pred 9 miliardami rokov. Tá je mimochodom považovaná za jednu z najvýznamnejších, ak nie najvýznamnejšiu zrážku Mliečnej dráhy s inou galaxiou. Hviezdy z tejto kolízie možno zaznamenať prostredníctvom observatória Gaia vďaka ich excentrickým dráham a rozsahom energií.

Okrem toho vieme, že trpasličia eliptická galaxia Strelec, ktorá je rovnako považovaná za satelitnú galaxiu, je v súčasnosti pohlcovaná Mliečnou dráhou, pričom celý proces začal pred 4 miliardami rokov. O jej hviezdach naopak vieme, že sa pohybujú rýchlejšie ako hviezdny Gaia-Enceladus.

Vzhľadom na to, že hviezdy v skúmaných trpasličích galaxiách sa pohybujú ešte rýchlejšie a energickejšie, je jasné, že sa do blízkosti Mliečnej dráhy dostali len v posledných pár miliardách rokov. Ďalej je vysoko pravdepodobné, že niektoré z predmetných galaxií postihne rovnaký osud a jedného dňa budú pohltené našou galaxiou.

Je v nich naozaj ukrytá temná hmota?

Pre trpasličie galaxie však existuje nádej v podobe temnej hmoty, o ktorej si myslíme, že poskytuje jednotlivým galaxiám akúsi „extra gravitáciu“ na ich udržanie v celku. Ak by títo trpaslíci mali veľké množstvo temnej hmoty, je tu šanca, aby svojej smrti unikli.

Rodokmeň Mliečnej dráhy. Kruijssen et al., MNRAS, 2020

Problém je, že nový výskum akosi búra staré domnienky, že satelitné galaxie sú v blízkosti Mliečnej dráhy množstvo miliárd rokov (na základe toho sme sa domnievali, že majú zrejme veľké množstvo temnej hmoty, ktorá ich drží spolu). Skutočnosť, že výskum odhalil, že tieto galaxie sa v našej blízkosti nachádzajú len relatívne krátku dobu znamená, že žiadnu temnú hmotu nemusia obsahovať.

Objav by mohol nadobro zmeniť naše chápanie interakcií medzi klasickými galaxiami a ich trpasličími susedmi.