Астрономы обнаружили сотни спутниковых галактик, вращающихся вокруг карликовых галактик

Исследование, проведённое под руководством Дартмутского колледжа, выявило более 300 кандидатов в спутниковые галактики, вращающиеся вокруг карликовых галактик. На фото: возможные спутники карликовой галактики ESO486-G21. Большая часть знаний о спутниковых галактиках получена из изучения крупных звёздных систем, таких как Млечный Путь, но карликовые спутниковые галактики примерно в десять раз меньше. Автор: Лора Хантер

Обычно мы представляем спутники как небольшие объекты, вращающиеся вокруг планет или звёзд. Однако в масштабах Вселенной сами галактики могут иметь спутники — меньшие галактики, связанные гравитацией и вращающиеся вокруг более крупной «хозяйской» галактики, неся с собой звёзды, газ, пыль и тёмную материю.

Большая часть наших знаний о спутниковых галактиках основана на изучении Млечного Пути и других крупных галактик. Однако новое исследование, проведённое астрономами из Дартмута, расширяет это понимание, изучая спутники карликовых галактик — систем, размер которых менее одной десятой от размера Млечного Пути.

Как сообщают исследователи в The Astrophysical Journal, этот межвузовский обзор утроил количество карликовых галактик, проверенных на наличие спутников. В исследовании идентифицировано 355 кандидатов в спутниковые галактики, включая 264 ранее неизвестных. Учёные предполагают, что 134 из этих кандидатов с высокой вероятностью являются спутниковыми галактиками.

«Изучение этих систем поможет нам восстановить условия ранней Вселенной», — говорит автор исследования Бурчин Мутлу-Пакдил, доцент физики и астрономии в Дартмуте.

«Этот проект заполняет критический пробел, предлагая новые данные о процессе формирования галактик и его связи с тёмной материей», — добавляет Мутлу-Пакдил. «Наша цель — создать статистическую выборку самых маленьких галактик во Вселенной, так как они наиболее подвержены влиянию тёмной материи и служат чистыми лабораториями для изучения её природы».

Средняя полнота поиска карликовых галактик, оценённая с помощью моделирования изображений с искусственно добавленными галактиками. Автор: The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ade9a4

Анализируя спутниковые галактики, вращающиеся вокруг галактик-хозяев различных размеров и в разных условиях, исследователи надеются выяснить, как внешние факторы влияют на формирование спутников. Например, исследования крупных галактик, подобных Млечному Пути, показывают, что более массивные галактики обычно имеют больше спутников.

«С помощью этого обзора мы сможем проверить, сохраняются ли эти закономерности для гораздо меньших галактик-хозяев», — говорит Лора Хантер, научный сотрудник исследовательской группы Мутлу-Пакдил и ведущий автор исследования.

«Астрономия — это область, где нельзя ставить эксперименты, — объясняет Хантер. — Всё, что мы можем сделать, это наблюдать и проводить как можно больше измерений, а затем загружать эти данные в моделирование и проверять, воспроизводятся ли наши наблюдения. Если нет, это говорит нам, что наши предположения или модель Вселенной неверны».

Для поиска карликовых спутников команда проанализировала общедоступные данные изображений из обзора DESI Legacy Imaging Surveys. Они выбрали 36 галактик-хозяев для исследования, варьирующихся по размеру и близости к другим галактикам, так как эти факторы могут влиять на формирование спутников.

Исследователи использовали алгоритм для удаления «шума» на изображениях (например, ярких источников света от других звёзд или галактик) и выявления объектов, которые могут быть спутниковыми галактиками. Затем каждый кандидат был визуально проверен, чтобы исключить артефакты изображений или слабые световые гало вокруг ярких звёзд и галактик.

Этот обзор — первый шаг к пониманию того, чем карликовые спутники отличаются от спутниковых галактик более крупных хозяев. Команда уже проводит дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить, являются ли кандидаты действительно спутниковыми галактиками, а также изучить их свойства: размер, распределение, содержание газа и обломков, скорость звёздообразования.

«Получение ответов потребует много ресурсов и времени телескопов, но это будет невероятно важно для понимания природы тёмной материи и формирования галактик в самых малых масштабах, — говорит Мутлу-Пакдил. — Каждая из них содержит маленькую подсказку о физике образования галактик».

Больше информации: Laura Congreve Hunter et al, Identifying Dwarfs of MC Analog GalaxiEs (ID-MAGE): The Search for Satellites around Low-mass Hosts, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ade9a4