Idi na sadržaj

Patuljasta sferoidna galaksija

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
NGC 147 (lijevo) i patuljak iz Fornaxa (desno), dvije od najranijih poznatih patuljastih sferoidnih galaksija.

Patuljasta sferoidna galaksija (dSph) je termin u astronomiji koji se primjenjuje na male galaksije niskog sjaja s vrlo malo prašine i starijom zvjezdanom populacijom. Nalaze se u Lokalnoj grupi kao pratioci Mliječnog puta i kao sistemi koji su pratioci galaksije Andromeda (M31). Iako su slične patuljastim eliptičnim galaksijama po izgledu i svojstvima kao što su malo ili nimalo plina ili prašine ili nedavno formiranje zvijezda, približno su sferoidnog oblika i općenito imaju niži sjaj.

Otkriće

[uredi | uredi izvor]

Uprkos tome što su radijusi dSph galaksija mnogo veći od radijusa kuglastih jata, mnogo ih je teže pronaći zbog njihovih niskih luminoznosti i površinskih sjajeva. Patuljaste sferoidne galaksije imaju širok raspon luminoznosti, a poznate patuljaste sferoidne galaksije obuhvataju nekoliko redova veličine luminoznosti.[1] Njihove luminoznosti su toliko niske da Mali Medvjed, Kobilica i Zmaj, poznate patuljaste sferoidne galaksije sa najnižim luminoznostima, imaju odnos mase i svjetlosti (M/L) veći od onog u Mliječnom putu.[2] Patuljaste sferoidne galaksije također imaju malo ili nimalo plina bez očiglednih znakova nedavnog formiranja zvijezda.[3][4] Unutar Lokalne grupe, dSph galaksije se prvenstveno nalaze u blizini Mliječnog puta i M31.[5][6]

Prve otkrivene patuljaste sferoidne galaksije bile su Skulptor i Fornaks 1938. godine.[2] Sloan Digital Sky Survey je rezultirao otkrićem još 11 dSph galaksija od 2007.[7] Do 2015. otkriveno je mnogo više ultra-slabih dSph galaksija, a sve su sateliti Mliječnog puta.[8] Devet potencijalno novih dSph galaksija otkriveno je u okviru Istraživanja tamne energije 2015.[9] Svaka dSph galaksija je nazvana po sazviježđima u kojima je otkrivena, kao što je patuljasta sferoidna galaksija Strijelac, koja se sve sastoji od zvijezda uglavnom mnogo starijih od 1-2 milijarde godina koje su se formirale tokom mnogo gigagodina.[2]

Na primjer, 98% zvijezda u patuljastoj sferoidnoj galaksiji Kobilica je starije od 2 milijarde godina, formirane tokom tri eksplozije prije otprilike 3, 7 i 13 miliona godina.[2] Utvrđeno je da su zvijezde u Kobilici također siromašne metalima.[10] Ovo je za razliku od zvjezdanih jata jer, dok zvjezdana jata imaju zvijezde koje su se formirale manje-više u isto vrijeme, patuljaste sferoidne galaksije doživljavaju višestruke eksplozije formiranja zvijezda.[2]

Dokazi o tamnoj materiji

[uredi | uredi izvor]

Zbog slabog sjaja patuljastih sferoidnih galaksija sa najnižom luminoznošću i prirode zvijezda koje se u njima nalaze, neki astronomi sugerišu da patuljaste sferoidne galaksije i kuglasti skupovi možda nisu jasno odvojeni i različiti tipovi objekata.[11] Međutim, druge nedavne studije su pronašle razliku u tome što je ukupna količina mase izvedena iz kretanja zvijezda u patuljastim sferoidima mnogo puta veća od one koja se može objasniti masom samih zvijezda. Studije otkrivaju da patuljaste sferoidne galaksije imaju dinamičku masu od oko 107 M☉, što je vrlo veliko uprkos niskoj luminoznosti dSph galaksija.[1]

Iako pri slabijim luminoznostima patuljastih sferoidnih galaksija, ne postoji univerzalni dogovor o tome kako razlikovati patuljastu sferoidnu galaksiju od zvjezdanog skupa; Međutim, mnogi astronomi odlučuju o ovome na osnovu dinamike objekta: Ako se čini da ima više tamne materije, onda je vjerovatno da se radi o patuljastoj sferoidnoj galaksiji, a ne o ogromnom, slabom zvjezdanom jatu. U trenutno pretežno prihvaćenom Lambda kosmološkom modelu hladne tamne materije, prisustvo tamne materije se često navodi kao razlog za klasifikaciju patuljastih sferoidnih galaksija kao drugačije klase objekata od kuglastih jata, koja pokazuju malo ili nimalo znakova tamne materije. Zbog izuzetno velikih količina tamne materije u patuljastim sferoidnim galaksijama, one mogu zaslužiti naziv "galaksije kojima dominira tamna materija".[12]

Daljnji dokazi o rasprostranjenosti tamne materije u dSphs uključuju slučaj patuljaste sferoidne galaksije Fornax, za koju se može pretpostaviti da je u dinamičkoj ravnoteži kako bi se procijenila masa i količina tamne materije, budući da su gravitacijski efekti Mliječnog puta mali.[13] Za razliku od galaksije Fornax, postoje dokazi da UMa2, patuljasta sferoidna galaksija u sazviježđu Velikog medvjeda, doživljava jake plimne poremećaje iz Mliječnog puta.[9]

Tema istraživanja je koliko na unutrašnju dinamiku patuljastih sferoidnih galaksija utiče gravitacijska plimna dinamika galaksije oko koje kruže. Drugim riječima, patuljaste sferoidne galaksije mogu biti spriječene da postignu ravnotežu zbog gravitacijskog polja Mliječnog puta ili druge galaksije oko koje kruže.[2] Na primjer, Sekstanska patuljasta sferoidna galaksija ima disperziju brzine od 7,9±1,3  km/s, što je disperzija brzine koja se ne može objasniti isključivo njenom zvjezdanom masom prema Virijalovom teoremu. Slično Sekstanu, prethodne studije patuljaste sferoidne galaksije Herkules otkrivaju da njena orbitalna putanja ne odgovara masi sadržanoj u Herkulesu.[14] Nadalje, postoje dokazi da UMa2, patuljasta sferoidna galaksija u sazviježđu Velikog medvjeda, doživljava jake plimne poremećaje iz Mliječnog puta.[9]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. 1 2 Strigari, Louis E.; Bullock, James S.; Kaplinghat, Manoj; Simon, Joshua D.; Geha, Marla; Willman, Beth; Walker, Matthew G. (28. 8. 2008). "A common mass scale for satellite galaxies of the Milky Way". Nature (jezik: engleski). 454 (7208): 1096–1097. arXiv:0808.3772. Bibcode:2008Natur.454.1096S. doi:10.1038/nature07222. ISSN 0028-0836. PMID 18756252. S2CID 4373541.
  2. 1 2 3 4 5 6 Sparke, L.S.; Gallagher, J.S. III (2016). Galaxies in the Universe. United Kingdom: Cambridge University Press. str. 162–165. ISBN 978-0-521-67186-6.
  3. ↑ Ferguson, Henry C.; Binggeli, Bruno (1994). "NASA/ADS Search". Astronomy and Astrophysics Review (jezik: engleski). 6 (1–2): 67. arXiv:astro-ph/9409079. Bibcode:1994A&ARv...6...67F. doi:10.1007/BF01208252. S2CID 18879556.
  4. ↑ McConnachie, Alan W. (5. 6. 2012). "The Observed Properties of Dwarf Galaxies in and Around the Local Group". The Astronomical Journal (jezik: engleski). 144 (1): 4. arXiv:1204.1562. Bibcode:2012AJ....144....4M. doi:10.1088/0004-6256/144/1/4. ISSN 0004-6256. S2CID 118515618.
  5. ↑ Mateo, Mario L. (1998). "NASA/ADS Search". Annual Review of Astronomy and Astrophysics (jezik: engleski). 36: 435–506. arXiv:astro-ph/9810070. Bibcode:1998ARA&A..36..435M. doi:10.1146/annurev.astro.36.1.435. S2CID 119333888.
  6. ↑ K., Grebel, E. (1998). "Star Formation Histories of Local Group Dwarf Galaxies". Highlights of Astronomy (jezik: engleski). 11: 125–126. arXiv:astro-ph/9806191. Bibcode:1998HiA....11..125G. doi:10.1017/S1539299600020190.
  7. ↑ Simon, Josh; Geha, Marla (novembar 2007). "The kinematics of the ultra-faint Milky Way satellites: Solving the missing satellite problem". The Astrophysical Journal. 670 (1): 313–331. arXiv:0706.0516. Bibcode:2007ApJ...670..313S. doi:10.1086/521816. S2CID 9715950.
  8. ↑ Koposov, Sergey E.; Belokurov, Vasily; Torrealba, Gabriel; Evans, N. Wyn (10. 3. 2015). "Beasts of the southern wild: Discovery of a large number of ultra-faint satellites in the vicinity of the Magellanic clouds". The Astrophysical Journal. 805 (2): 130. arXiv:1503.02079. Bibcode:2015ApJ...805..130K. doi:10.1088/0004-637X/805/2/130. S2CID 118267222.
  9. 1 2 3 Bonnivard, V.; Combet, C.; Daniel, M.; Funk, S.; Geringer-Sameth, A.; Hinton, J.A.; et al. (2015). "Dark matter annihilation and decay in dwarf spheroidal galaxies: The classical and ultrafaint dSphs". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 453 (1): 849–867. arXiv:1504.02048. Bibcode:2015MNRAS.453..849B. doi:10.1093/mnras/stv1601.
  10. ↑ Bono, G.; Stetson, P.B.; Walker, A.R.; Monelli, M.; Fabrizio, M.; Pietrinferni, A.; et al. (1. 1. 2010). "On the stellar content of the Carina dwarf spheroidal galaxy". Publications of the Astronomical Society of the Pacific (jezik: engleski). 122 (892): 651. arXiv:1004.2559. Bibcode:2010PASP..122..651B. doi:10.1086/653590. ISSN 1538-3873. S2CID 119301603.
  11. ↑ van den Bergh, Sidney (novembar 2007). "Globular clusters and dwarf spheroidal galaxies". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 385 (1): L20–L22. arXiv:0711.4795. Bibcode:2008MNRAS.385L..20V. doi:10.1111/j.1745-3933.2008.00424.x. S2CID 15093329.
  12. ↑ Strigari, Louie; Koushiappas, Savvas M.; Bullock, James S.; Kaplinghat, Manoj; Simon, Joshua D.; Geha, Marla; Willman, Beth; et al. (2008). "The most dark matter dominated galaxies: Predicted gamma-ray signals from the faintest Milky Way dwarfs". The Astrophysical Journal. 678 (2): 614–620. arXiv:0709.1510. Bibcode:2008ApJ...678..614S. doi:10.1086/529488. S2CID 11415491.
  13. ↑ Battaglia, Giuseppina; Sollima, Antonio; Nipoti, Carlo (2015). "The effect of tides on the Fornax dwarf spheroidal galaxy". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 454 (3): 2401–2415. arXiv:1509.02368. Bibcode:2015MNRAS.454.2401B. doi:10.1093/mnras/stv2096.
  14. ↑ Roderick, T.A.; Jerjen, H.; Da Costa, G.S.; Mackey, A.D. (2016). "Structural analysis of the Sextans dwarf spheroidal galaxy". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 460 (1): 30–43. arXiv:1604.06214. Bibcode:2016MNRAS.460...30R. doi:10.1093/mnras/stw949.
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Patuljasta_sferoidna_galaksija&oldid=3771666"