ESA의 가이아 (Gaia) 우주선의 데이터를 통해 천문학 자들은 그들이 유령 은하라고 부르는 것을 발견했습니다. Antlia 2 (Ant 2)라는 은하계는 우주 초기에 형성된 저밀도 난쟁이 은하입니다. 그리고 은하수의 갯벌에 의해 질량이 제거되고 있습니다.
이 유령 은하계는 평범한 곳에서 숨어 있습니다. 밀도가 낮아 감지하기가 어려웠으며 위치도 마찬가지입니다. 천문학 자들에게“피해야 할 영역”(ZOA)으로 알려진 영역에서 은하수 디스크 덮개 뒤에 숨겨져 있습니다. .
국제 천문학 자 팀은 Gaia 우주선의 두 번째 데이터 릴리스를 진행하면서 Ant 2를 발견했습니다. 그들은 은하수 근처에서 RR Lyrae 별을 찾아서 왜소 은하를 찾고 있었다. RR Lyrae는 표준 양초로 사용되는 가변 별입니다. 그것들은 일반적으로 왜소 은하에서 발견되는 오래된 금속-불쌍한 별이므로, RR Lyrae 별을 찾으면 아마도 왜소 은하를 발견했을 것입니다.
어떤면에서, Ant 2는 다른 왜소 은하와 같습니다. 이와 같은 왜소 은하를 포함한 모든 은하들은 암흑 물질과 관련하여 형성된다. 이름에서 알 수 있듯이, 왜소는 다른 은하보다 작고 별이 적습니다. 왜소 은하에는 1 억 개의 별, 아마도 수십억 개의 별만이있을 수있다. 그들은 2 천에서 4 천억 개의 별을 가진 우리 은하계에 비해 왜소합니다.
“이것은 은하의 유령입니다. Ant 2처럼 확산 된 객체는 이전에는 볼 수 없었습니다.” – Gabriel Torrealba, 수석 저자.
왜소 은하의 별들도 다른 은하의 별들과 다르다. 왜소 은하들은 우주에서 처음으로 형성된 구조물 중 일부 였으므로 그들의 별은 나이가 많고 금속이 약합니다. 그들은 여러 세대의 별들이 우주에 금속을 뿌리기 전에 초기에 형성되었습니다.
많은 왜소 은하들은 그 근처에있는 더 큰 은하들의 중력 조수에 종속되어 있으며, Ant 2도 예외는 아니다. 그들은 종종 더 큰 은하로 끌려 가고 이러한 상호 작용에 의해 찢어지는 것을 보게됩니다. 이로 인해 은하 합병이 발생할 수 있으며 이는 Ant 2에서 발생할 수있는 일입니다.
그러나 유령 은하 Ant 2는 다른 난쟁이와 다릅니다. 빛이 거의 나지 않습니다. 다른 은하의 위성 은하 인 대 마젤란운에 비해 10,000 배 더 희미합니다. 어떻게 보느냐에 따라 광도가 너무 크거나 크기가 너무 어둡습니다.
이 논문의 주요 저자 인 가브리엘 토레 알바 (Gabriel Torrealba)는“이것은 은하의 유령이다. “개미 2처럼 확산 된 물체는 이전에는 보지 못했습니다. 우리의 발견은 Gaia 데이터의 품질 덕분에 가능했습니다.”
ESA의 가이아 미션 (Gaia mission)은 거의 17 억 별의 정밀 측정을 포함하여 현재까지 가장 풍부한 스타 카탈로그를 제작했습니다. 그것은 이전에 보이지 않는 우리 은하의 세부 사항을 밝혀 냈으며, 100 억년 전에 다른 은하와 합쳐서 은하수가 어떻게 형성되는지 보여 주었다. 올해 초 Gaia의 두 번째 데이터 릴리스는 전 세계 과학자들에게 은하수의 별에 대한 새로운 세부 정보를 제공했으며, 유령 은하계의 팀을 포함하여 천문학자를위한 보물이었습니다.
연구의 배후에있는 천문학 자 팀은 대만, 영국, 미국, 호주 및 독일에서 왔습니다. 그들은 더 많은 왜소 은하를 찾기 위해 RR Lyrae 별에 대한 Gaia의 두 번째 자료를 찾고 있었다. 이 오래된 별들은 반나절 동안 지속되는 명도 펄스를 잘 알고 있으므로 매우 유용합니다.
케임브리지 천문학 연구소의 공동 저자 인 Vasily Belokurov는“RR Lyrae는 알려진 모든 왜성 위성에서 발견되었으므로 우리가 은하 원반 위에 앉아있는 그룹을 발견했을 때 전혀 놀라지 않았습니다. "그러나 우리가 하늘에서 자신의 위치를 자세히 살펴보면 우리가 검색 한 데이터베이스에서 이전에 식별 된 개체가 없었기 때문에 새로운 것을 발견했습니다."
"우리는이 은하가 단지 빙산의 일각인지 아닌지 궁금하고 있으며, 은하수는 이와 비슷한 거의 보이지 않는 드워프들로 둘러싸여 있습니다." – Carnegie Mellon University의 공동 저자 Matthew Walker.
이 팀은 호주의 AAT (Anglo-Australian Telescope)에서 동료들에게 알 렸습니다. 타이트한 타임 라인에서 AAT의 천문학 자들은 유령 은하계에서 100 개가 넘는 붉은 거대한 별들의 스펙트럼을 측정했습니다. 이 스펙트럼은 팀에 필요한 확인을 제공했습니다.
스펙트럼은 모든 별들이 함께 움직이는 것을 보여 주었다. 개미 2는 결코 은하수에 너무 가까이 오지 않으며 항상 최소 130,000 광년 떨어져 있습니다. 연구원들은 또한 은하의 질량을 얻을 수 있었는데, 이것은 크기의 물체에 대해 예상보다 훨씬 낮았습니다.
Carnegie Mellon University의 공동 저자 인 Sergey Koposov는“Anant 2가 오늘날 질량이 거의없는 것으로 보이는 이유에 대한 가장 간단한 설명은 은하계의 은하수에 의해 분해되고 있다는 것입니다. “그러나 설명 할 수없는 것은 물체의 크기가 크다는 것입니다. 일반적으로 은하계에서 은하계의 질량을 잃으면 서 자라지 않고 줄어 듭니다.
Ant 2는 천문학 자에게는 미스터리입니다. 질량이 적은 물건에는 매우 큽니다. 질량을 제거하면 유령 은하가 더 커지지 않습니다. 말이되지 않습니다. 질량을 잃으면 서 크기가 커지는 또 다른 이유가 있지만 지금까지 아무도 모릅니다. 현재 우리 은하 형성 이론은 Ant 2와 같은 물체를 예측하지 않습니다.
한 줄의 추측은 개미 2 내부의 매우 활발한 별 형성이 은하수가 질량을 훔치는 동안 그것을 확장시킬 수 있음을 시사합니다. 스텔라 바람과 초신성 폭발은 사용되지 않은 가스를 밀어내어 은하와 결합하는 중력을 약화시키고 이와 관련된 암흑 물질을 팽창시킬 수 있습니다. 그러나 이것은 입증되지 않았습니다.
캠브리지의 공동 저자 인 제이슨 샌더스 (Jason Sanders)는“별이 형성되어 개미 2가 암흑 물질 분포를 재구성 할 수 있다고해도 전례없는 효율성으로 행동했을 것”이라고 말했다.
또 다른 추론은 암흑 물질 자체, 다른 유형의 암흑 물질과 관련이 있습니다. 현재의 이론은 암흑 물질이 은하의 중심에 밀착되어 있다고 예측합니다. 그러나 Ant 2의 확산되고 확산 된 특성은 쉽게 클러스터되지 않는 일종의 암흑 물질이 작동하고 있음을 의미 할 수 있습니다. 연구팀은“이 핵심의 기원은 공격적인 피드백과 일치 할 수도 있고 차가운 암흑 물질 (초경량 보손)에 대한 대안이 필요할 수도있다”고 말했다.
카네기 멜론 대학교 (Carnegie Mellon University)의 공동 저자 인 매튜 워커 (Matthew Walker)는“60여 개의 은하수 위성의 나머지와 비교할 때 개미 2는 이상하다. "우리는이 은하가 단지 빙산의 일각인지 아닌지 궁금하고 있으며, 은하수는 이와 비슷한 거의 보이지 않는 드워프들로 둘러싸여 있습니다."
Ant 2와 같은 이상한 고스트 갤럭시를 찾는 것은 당황하지만 완전히 예상치 못한 것은 아닙니다. 탐지 방법이보다 민감 해짐에 따라 더 어두운 위성 은하가 발견되었습니다. ZOA에서 여기서 발견 될 때까지는 시간 문제 일 것입니다. 그러나 우리가 찾은 유일한 것인지, 가이아 우주선의 힘 덕분에 우리가 처음으로 넘어 졌는지 여부는 여전히 공개적인 질문입니다. 어느 쪽이든, 그것은 천문학 자들이 가장 실행 가능한 이론을 다시 생각하게 만듭니다.
- 케임브리지 대학교 보도 자료 : "가이아는 옆집에‘유령’은하
- 연구 논문 :“숨겨진 거인 : Gaia DR2에서 거대한 은하계 왜소 위성 발견”
- ESA Gaia 페이지
- 위키 백과 : RR Lyrae Stars
