Πρόσφατη έρευνα που διεξήχθη από επιστήμονες αμφισβητεί αυτή την υπόθεση, υπογραμμίζοντας τη μοναδικότητά της.
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει τον Γαλαξία ως μοντέλο για να κατανοήσουν πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες. Αλλά μια τριάδα νέων μελετών εγείρει ερωτήματα σχετικά με το εάν ο Γαλαξίας είναι πραγματικά αντιπροσωπευτικός άλλων γαλαξιών στο σύμπαν.
«Ο Γαλαξίας ήταν ένα απίστευτο εργαστήριο φυσικής, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής του σχηματισμού γαλαξιών και της φυσικής της σκοτεινής ύλης», δήλωσε η Risa Wechsler , καθηγήτρια Ανθρωπιστικών Επιστημών και Επιστημών και καθηγήτρια φυσικής στη Σχολή Ανθρωπιστικών Επιστημών και Επιστημών . «Αλλά ο Γαλαξίας είναι μόνο ένα σύστημα και μπορεί να μην είναι χαρακτηριστικό του πώς σχηματίστηκαν άλλοι γαλαξίες. Γι’ αυτό είναι κρίσιμο να βρίσκουμε παρόμοιους γαλαξίες και να τους συγκρίνουμε».
Για να επιτύχει αυτόν τον στόχο, η Wechsler συνίδρυσε την έρευνα Satellites Around Galactic Analogs (SAGA) που είναι αφιερωμένη στη σύγκριση γαλαξιών παρόμοιας μάζας με τον Γαλαξία. Μετά από περισσότερο από μια δεκαετία σάρωσης του σύμπαντος, η ομάδα SAGA εντόπισε και μελέτησε 101 ανάλογα του Γαλαξία ως πρώτο βήμα στη συνεχιζόμενη έρευνά της. Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν σε τρεις μελέτες στο τεύχος της 18ης Νοεμβρίου του The Astrophysical Journal , αποκαλύπτουν ότι, από πολλές απόψεις, η εξελικτική ιστορία του Γαλαξία είναι διαφορετική από άλλους συγκρίσιμους γαλαξίες.
«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι δεν μπορούμε να περιορίσουμε τα μοντέλα σχηματισμού γαλαξιών μόνο στον Γαλαξία μας», δήλωσε η Wechsler, η οποία είναι επίσης καθηγητής σωματιδιακής φυσικής και αστροφυσικής στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών SLAC. «Πρέπει να δούμε αυτήν την πλήρη κατανομή παρόμοιων γαλαξιών σε όλο το σύμπαν».
Εκτός από την Wechsler, το έργο SAGA διευθύνεται από την καθηγήτρια Marla Geha στο Πανεπιστήμιο Yale και τον Yao-Yuan Mao, τώρα επίκουρη καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα. Και οι τρεις συνυπέγραψαν τις πρόσφατα δημοσιευμένες μελέτες.
Μυστήριο της σκοτεινής ύλης
Ο Γαλαξίας είναι φτιαγμένος από συνηθισμένη ατομική ύλη, όπως το υδρογόνο και ο σίδηρος. Αλλά η συνηθισμένη ύλη αντιπροσωπεύει μόνο περίπου το 15% της ύλης στο σύμπαν. Το υπόλοιπο 85% είναι μυστηριώδης, αόρατη σκοτεινή ύλη.
«Κανείς δεν ξέρει από τι αποτελείται η σκοτεινή ύλη», είπε ο Wechsler. «Δεν αλληλεπιδρά με τη συνηθισμένη ύλη ή το φως. Μάλλον υπάρχει σκοτεινή ύλη που τρέχει μέσα σου αυτή τη στιγμή και δεν το ξέρεις καν».
Μελέτες δείχνουν ότι οι γαλαξίες σχηματίζονται μέσα σε ογκώδεις περιοχές της σκοτεινής ύλης που ονομάζονται φωτοστέφανα. Ένα φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης μπορεί να είναι αόρατο, αλλά το τεράστιο μέγεθός του δημιουργεί μια βαρυτική δύναμη αρκετά ισχυρή ώστε να τραβήξει τη συνηθισμένη ύλη από το διάστημα και να τη μεταμορφώσει σε αστέρια και γαλαξίες.
Ένας βασικός στόχος της έρευνας SAGA είναι να προσδιορίσει πώς τα φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης επηρεάζουν τη γαλαξιακή εξέλιξη. Αρχικά, η ομάδα SAGA επικεντρώθηκε σε γαλαξιακούς δορυφόρους – μικρούς γαλαξίες που περιφέρονται γύρω από πολύ μεγαλύτερους γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας. Οι ερευνητές εντόπισαν τέσσερις από τους φωτεινότερους δορυφόρους γαλαξίες του Γαλαξία, συμπεριλαμβανομένων των δύο μεγαλύτερων, γνωστών ως Μεγάλα και Μικρά Νέφη του Μαγγελάνου (LMC και SMC). Στη συνέχεια, οι επιστήμονες διεξήγαγαν μια επίπονη έρευνα για δορυφόρους γύρω από άλλους γαλαξίες-ξενιστές παρόμοιας μάζας. Χρησιμοποιώντας τηλεσκοπική απεικόνιση, εντόπισαν τελικά 378 δορυφορικούς γαλαξίες που περιβάλλουν 101 γαλαξίες που μοιάζουν με τον Γαλαξία μας.
“Υπάρχει λόγος που κανείς δεν το δοκίμασε ποτέ πριν”, είπε ο Wechsler. «Είναι ένα πραγματικά φιλόδοξο έργο. Έπρεπε να χρησιμοποιήσουμε έξυπνες τεχνικές για να ταξινομήσουμε αυτούς τους 378 γαλαξίες σε τροχιά από χιλιάδες αντικείμενα στο βάθος. Είναι ένα πραγματικό πρόβλημα με τη βελόνα στο άχυρο».
Νέα ευρήματα
Σε μία από τις τρεις νέες μελέτες SAGA, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο αριθμός των δορυφόρων ανά γαλαξία κυμαίνεται από μηδέν έως 13. Οι τέσσερις παρατηρήσιμοι δορυφόροι του Γαλαξία μας ταιριάζουν σε αυτό το εύρος.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης ότι οι γαλαξίες με μεγάλους δορυφόρους, παρόμοιους σε μέγεθος με τους τεράστιους γαλαξίες LMC και SMC του Γαλαξία, τείνουν να έχουν περισσότερους δορυφόρους συνολικά. Αλλά ο δικός μας Γαλαξίας φιλοξενεί στην πραγματικότητα λιγότερους δορυφόρους από παρόμοιους γαλαξίες, καθιστώντας τον πιο μακρινό μεταξύ των ομοίων του.
Μια δεύτερη μελέτη επικεντρώθηκε στον σχηματισμό άστρων σε δορυφορικούς γαλαξίες – μια σημαντική μέτρηση για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο εξελίσσονται οι γαλαξίες. Η μελέτη διαπίστωσε ότι σε έναν τυπικό γαλαξία, μικρότεροι δορυφόροι εξακολουθούν να σχηματίζουν αστέρια. Αλλά στον Γαλαξία, ο σχηματισμός άστρων συμβαίνει μόνο στους τεράστιους δορυφόρους LMC και SMC. Όλοι οι μικρότεροι δορυφόροι έχουν σταματήσει να σχηματίζουν αστέρια.
«Τώρα έχουμε ένα παζλ», είπε η Wechsler. «Τι στον Γαλαξία μας έκανε αυτούς τους μικρούς, μικρότερης μάζας δορυφόρους να σβήσουν τον σχηματισμό των άστρων τους; Ίσως, σε αντίθεση με έναν τυπικό γαλαξία, ο Γαλαξίας μας έχει έναν μοναδικό συνδυασμό παλαιότερων δορυφόρων που έχουν σταματήσει τον σχηματισμό άστρων».
«Για μένα, τα σύνορα είναι να καταλάβω τι κάνει η σκοτεινή ύλη σε κλίμακες μικρότερες από τον Γαλαξία, όπως με τα μικρότερα φωτοστέφανα της σκοτεινής ύλης που περιβάλλουν αυτούς τους μικρούς δορυφόρους», είπε ο Wechsler.
Η τρίτη μελέτη , με επικεφαλής τον διδακτορικό υπότροφο του Στάνφορντ, Yuunchong “Richie” Wang, συγκρίνει τα νέα δεδομένα με προσομοιώσεις υπολογιστή και ζητά την ανάπτυξη ενός νέου μοντέλου σχηματισμού γαλαξιών που θα βασίζεται εν μέρει στην έρευνα SAGA.
“Το SAGA παρέχει ένα σημείο αναφοράς για να προωθήσουμε την κατανόησή μας για το σύμπαν μέσω της λεπτομερούς μελέτης των δορυφορικών γαλαξιών σε συστήματα πέρα από τον Γαλαξία μας”, δήλωσε ο Wechsler. «Παρόλο που ολοκληρώσαμε τον αρχικό μας στόχο να χαρτογραφήσουμε φωτεινούς δορυφόρους σε 101 γαλαξίες υποδοχής, έχουμε πολύ περισσότερη δουλειά να κάνουμε».
photo: freepik
