As bordas exteriores da Via Láctea do parecem ser orbitado por galáxias invisíveis inumeráveis. Três estrelas pulsantes brilhantes na periferia da Via Láctea poderia ser balizas de uma galáxia anã invisível que os astrônomos previram foi há com base em seus efeitos de terremotos galácticos em nossa galáxia. Estes tremores galácticos, ondulações do gás no disco exterior de nossa galáxia, têm astrônomos intrigados desde que foram revelados pela primeira vez por observações de rádio de uma década atrás. Agora, os astrônomos acreditam que essas estrelas marcar a localização de uma galáxia anã dominado por matéria escura muito além da borda do disco da Via Láctea, que termina em 60.000 anos-luz.
A investigação, liderada por Sukanya Chakrabarti, do Instituto de Tecnologia de Rochester, apresenta a primeira explicação plausível para as ondulações galácticos. "É um pouco como jogar uma pedra em um lago e fazendo ondulações", disse Chakrabarti.
"É claro que não estamos falando de uma lagoa, mas nossa galáxia, que é dezenas de milhares de anos-luz de diâmetro, e feita de estrelas e gás, mas o resultado é o mesmo -! Ondulações" Chakrabarti acrescenta que este trabalho faz parte de uma nova disciplina chamada galactoseismology, "esta é realmente a primeira aplicação não-teórico deste campo, onde podemos inferir coisas sobre a composição invisível de galáxias de analisar galácticos-terremotos."
A previsão foi o primeiro a sair do novo campo de galactoseismology, que usa ondulações na distribuição de gás hidrogênio no plano da Via Láctea para inferir a presença de galáxias satélites invisíveis, milhares dos quais podem ser agitada em torno ou através do Via Láctea. A técnica foi iniciada pelo ex-UC Berkeley Pós-Doutorado Sukanya Chakrabarti, agora um professor assistente de astronomia no Instituto de Tecnologia de Rochester, e seu mentor UC Berkeley, Leo Blitz, professor de astronomia.
Embora algumas das galáxias satélites invisíveis da Via Láctea são escondidos da visão pela poeira, muitos são invisíveis porque eles são compostos principalmente de matéria escura, uma substância tão longe misteriosa que domina a matéria no universo: 85 por cento de toda a matéria no universo é matéria escura. Onde concentra, a matéria normal - principalmente gás - reúne e condensa em estrelas e galáxias que podem ser vistas. Enquanto a matéria normal na Via Láctea é grande o suficiente para produzir centenas de milhares de milhões de estrelas brilhantes, no entanto, a matéria normal em galáxias dominadas por matéria escura é aparentemente muito pequeno para produzir estrelas suficientes para ser visível a grandes distâncias.
Chakrabarti pensou em procurar os efeitos dessas galáxias têm sobre a distribuição de gás na galáxia, e usar isso para identificar sua localização. Assim como os sismólogos analisar ondas que viajam através da terra para inferir propriedades do interior do nosso planeta, ela usa ondas no disco galáctico para mapear a estrutura interior e massa das galáxias.
"Fizemos progressos significativos neste novo campo de galactoseismology, em que você pode inferir do teor de matéria escura de galáxias anãs, onde estão, bem como propriedades do interior de galáxias, olhando para perturbações observáveis no disco de gás", ela disse.
Em 2009, Chakrabarti e Blitz usado essas técnicas para prever a existência de uma galáxia satélite anão na direção da constelação de Norma, e no ano passado ela e sua equipe utilizada para procurar estrelas nessa região o Telescópio Gemini Sul no Chile e Magellan telescópios que pode ser parte da galáxia. Eles descobriram três estrelas pulsantes chamadas variáveis cefeidas, geralmente usados como pontos de referência para medir a distância, que estão aproximadamente na mesma distância do Sol: 300.000 anos-luz.
Usando análise espectroscópica, eles foram capazes de mostrar que as estrelas também têm aproximadamente a mesma velocidade e que eles estão se movendo muito rápido para fazer parte da nossa galáxia. Eles estão correndo para longe do centro da galáxia em 450,000 milhas por hora (200 quilômetros por segundo), enquanto a média estrela da Via Láctea tem uma velocidade radial de apenas cerca de 25.000 milhas por hora (12 quilômetros por segundo).
"A velocidade radial das variáveis Cefeidas é o último pedaço de evidência que estamos procurando", disse ela. "Você pode imediatamente concluir que eles não fazem parte da nossa galáxia."
"Estas observações basicamente confirmam que a galáxia Sukanya previsto, mas não podia ver está lá", disse Blitz.
Os astrônomos descobriram a primeira evidência de galáxias escuras misteriosas sem luz das estrelas em 2005 - VirgoHI 21 - uma nuvem de hidrogênio nas 50 milhões de anos-luz Aglomerado de Virgem da Terra foi encontrado para ser colidir com a nossa galáxia. Virgohi 21 revelou sua existência das ondas de rádio a partir de hidrogênio neutro proveniente de uma nuvem rotativa contendo gás hidrogênio suficiente para gerar 100 milhões de estrelas como o sol e preencher uma pequena galáxia.
A rotação de virgohi21 é demasiado rápida para ser consistente com a gravidade do hidrogénio detectado. Pelo contrário, ela implica a presença de um halo de matéria escura, com dezenas de bilhões de massas solares. Dado o pequeno número de estrelas detectados, isto implica uma relação de massa-para-luz de cerca de 500, muito maior do que a de um Galaxy normal (o que seria de cerca de 50). A grande gravidade do halo de matéria escura no essa interpretação explica a natureza perturbada da galáxia espiral próxima NGC 4254 ea ponte de hidrogênio neutro que se estende entre as duas entidades.
Virgohi21 provou ser a primeira descoberta das galáxias escuras antecipados por simulações de teorias de matéria escura. Embora tenham sido observados anteriormente outros candidatos dark-galáxias, observações de acompanhamento indicou que estes eram ou muito fraco galáxias ordinárias ou caudas de maré.
Segundo ela Blitz, em busca de galáxias satélites com este método é como inferir o tamanho ea velocidade de um navio olhando para seu rastro. "Você vê as ondas de um monte de barcos, mas você tem que ser capaz de separar a vigília de um navio médio ou pequeno da de um transatlântico", diz ele.
Simulações de formação de galáxias sugerem uma galáxia do tamanho da Via Láctea deve caracterizar cerca de 1000 galáxias anãs, mas apenas algumas dezenas foram encontrados até agora. Alguns dos anões em falta pode ser galáxias escuras que são todos, mas invisível, diz ele.
Os modelos Blitz desenvolvido em 2014 prevêem que o universo deve conter muito mais galáxias anãs do que a pequena fração que os astrônomos conseguem identificar.
Se assim for, Blitz acha que sabe como encontrar as galáxias escuras. "Imagine-se jogando através do gás da Via Láctea exterior", diz ele. "Eles podem criar algum tipo de respingo ou ondulação."
Estes alcances distantes são relativamente calma, tornando tais perturbações possível detectar. Blitz explica: "É como jogar dardos em uma placa. Como estas galáxias escuras vir para a Via Láctea, eles provavelmente vai bater as partes externas porque há mais área de superfície lá."
Para identificar todos os pontos quentes da galáxia escura, Blitz e seu grupo de pesquisa está mapeando a estrutura da Via Láctea. No processo, eles foram capazes de caracterizar a deformação da nossa galáxia geralmente plana: "É como bater pratos, que é realizada no meio e as partes externas são livres para vibrar", diz ele.
"Isso é exatamente o tipo de assinatura que procurar se a Via Láctea estavam a ser atingido por essas galáxias de matéria escura", ele says.As promissor como o mapeamento parece, Blitz está restringindo suas apostas com uma segunda abordagem: procurar núcleos gasosos que poderiam ser incorporado, mesmo em galáxias escuras.
"Estamos tentando fazer um levantamento regiões do céu para ver se há concentrações de hidrogênio atômico que não estão associados a galáxias conhecidas", diz ele. "Eu estou esperando que, ao fazer uma pesquisa suficientemente grande do céu, nós vamos ser capazes de encontrar galáxias que contêm apenas hidrogênio e sem estrelas. Ao olhar para os movimentos do hidrogênio, nós vamos ser capazes de determinar as propriedades da matéria escura que está dentro dele também ".
O mapa resultante de hidrogênio interestelar poderia ajudar a responder a outro paradoxo na astronomia: por que as galáxias de hoje ainda não funcionar fora do gás. De acordo com observações, a maioria das galáxias têm apenas combustível suficiente para fazer estrelas para outros bilhões de anos ou mais. No entanto, as galáxias têm suportado pela maior parte da idade do universo, o que torna improvável que tantos deve piscar de uma vez.
Blitz acha que eles poderiam ser no topo seus tanques com gases interestelares.Como galáxias interagem gravitacionalmente, gases de suas bordas vai ficar arrancados. Estes gases podem eventualmente cair sobre outras galáxias, assim como o vapor de água é reciclado de volta para a chuva. "Deve haver material suficiente entre as galáxias de ser capaz de compensar as estrelas que estão sendo formadas", diz ele. "Isso é mensurável com o Telescópio Allen."
A imagem na parte superior da página mostra os contornos de densidade coluna HI obtidos a partir das observações ALFALFA do campo em torno virgohi21 e NGC 4254 sobreposta sobre uma imagem óptica. A cauda HI se estende de NGC 4254 (visível no canto inferior esquerdo) mais de 250 kpc para o norte (assumindo que se situa a uma distância de Virgem de 16,7 MPC).
Hoje, 2016 Most Popular
O Galaxy diário via UC Berkeley e Lawrence Berkeley National Laboratory
Nenhum comentário:
Postar um comentário