Что такое галактика? Просто куча звезд? Или для нее есть какое-то более широкое определение? Почему, например, шаровые скопление — это не галактики? Ведь это тоже скопления звезд. Но при этом это не галактики. Люди давно размышляют на эту тему. И особенно когда речь идет о пограничных случаях. Здесь было бы здорово уметь проводить четкие границы.
Segue 2 — именно такой пограничный случай. Это скопление состоит из чуть менее 1000 звезд. По космическим меркам это очень немного. Любое шаровое скопление имеет гораздо больше звезд. То есть количество звезд не является хорошим критерием.
И поэтому несколько лет назад астрономы дали определение понятию галактика. Итак, галактика — это совокупность звезд, которые:
1) гравитационно связаны друг с другом;
2) свойства объекта нельзя объяснить, не допуская существования темной материи.
И по этому критерию Segue 2 явно является галактикой. Хотя она состоит из чуть менее 1000 звезд, она окружена большим облаком темной материи, как и все нормальные большие галактики.
Странная галактика Segue 2
Но как же астрономы это установили? Они долго наблюдали за галактикой. И обнаружили, что она должна быть намного массивнее, чем наблюдаемая ее часть. Исследователи выяснили это так: они обнаружили в галактике гораздо больше остатков сверхновых, чем там должно быть на самом деле. Дело в том, что когда звезда в такой небольшой группе звезд взрывается в конце своей жизни, общего гравитационного притяжения всех звезд не должно быть достаточно, чтобы остановить разлетающееся вещество. Однако оно не разлетается. А это значит, что там должно быть больше массы, чем наблюдается.
Галактика Segue 2 сияет так же ярко, как 900 солнц. Но при этом имеет массу в несколько сотен тысяч солнц!
Но как могла возникнуть такая странная мини-галактика?
Segue 2 принадлежит к галактикам-спутникам Млечного Пути и находится примерно в 114 000 световых лет от нас. И она вполне может быть последним остатком какой-то гораздо более крупной галактики. В ходе своей истории наш Млечный Путь неоднократно сталкивался с другими подобными себе объектами.
Или, возможно, она так и сформировалась. И представляет собой один из крайних случаев формирования галактик.
Астрономы считают, что первый вариант более вероятен. Так происходило довольно часто. И другие галактики разрушались при столкновении с Млечным Путем. Сильные приливные силы разрывали меньшие объекты. И сегодня только так называемый звездный поток говорит об их существовании. И именно такой шлейф из звезд, как кажется, ведет к Segue 2.
Подобные структуры не всегда легко идентифицировать. И потребуются, конечно, дополнительные наблюдения. Но все выглядит так, будто Segue 2 на самом деле является последним остатком большой «нормальной» галактики. Взаимодействие с Млечным Путем лишило ее большинства ее звезд, оставив только плотное ядро.
Теоретически Млечный Путь все еще должен быть окружен множеством карликовых галактик. Но не все они, конечно, должны быть такими малюсенькими, как Segue 2.
Где все остальные?
До сих пор у астрономов были проблемы с их наблюдением. Когда галактики формируются, на самом деле должно образовываться гораздо больше маленьких галактик, таких как Segue 2. Формирование галактик начинается с темной материи. Образуются большие ореолы; большие облака и масса этих облаков затем притягивает «нормальную» материю, из которой могут образовываться звезды. Таким образом в центре каждого скопления темной материи формируется большая галактика.
Однако компьютерное моделирование показывает, что вокруг больших ореолов также формируется множество меньших ореолов темной материи, в которых должно было образоваться соответствующее количество меньших галактик. Но мы их еще не наблюдаем. Вокруг Млечного Пути их должно быть несколько сотен, но мы знаем пока только о нескольких десятках. Возможно, чрезвычайно трудно наблюдаемые галактики, такие как Segue 2, являются решением этой проблемы.
Возможно, наши телескопы просто недостаточно хороши, чтобы увидеть их. Может быть, им просто не хватило нормальной материи. И звезд в других темных гало еще меньше, чем в Segue 2. Может быть, карликовые галактики тоже были «опустошены» приливными силами и взаимодействием с большими галактиками, как это подозревается в отношении на Segue 2. Мы пока мало что знаем. Но исследование Segue 2 может помочь разгадать эту тайну!