Навколо трьох галактик на південному небі знайшли майже пів сотні тьмяних супутників, яких раніше ніхто не бачив. Більшість із них світяться настільки слабко, що автоматичні програми пошуку їх просто не помічають. Отримані знімки цієї ділянки стали найглибшими з усіх, зроблених досі в оптичному діапазоні. Давні розбіжності між теорією і спостереженнями тепер можна перевірити за межами Чумацького Шляху.
Сорок сім нових об’єктів
Каталог налічує 47 кандидатів у карликові галактики. Лише чотири з них були відомі раніше. Оглянута ділянка неба сягає близько шести квадратних градусів, що майже у дванадцять разів більше за площу повного Місяця на небі, тобто за 0,2 квадратного градуса. Маса кожного знайденого об’єкта оцінюється в межах від мільйона до мільярда сонячних.
Усі вони перебувають поруч із трьома масивнішими галактиками. Спіральна NGC 5068 віддалена від нас на 17 млн світлових років, лінзоподібна NGC 5084 — на 80 млн, еліптична NGC 5087 — на 100 млн. Роботу виконала міжнародна група під керівництвом Національного інституту астрофізики Італії, а результати опубліковані в рецензованому журналі Astronomy & Astrophysics.
Суперечка про супутники
Карликові галактики найчисленніші у Всесвіті, проте помітити їх найважче через низьку світність. Саме навколо них останні десятиліття точиться дискусія, бо спостереження не сходяться з передбаченнями стандартної космологічної моделі.
Спершу здавалося, що супутників у даних бракує у порівнянні з числовими симуляціями. Потім картина змінилася на протилежну й окремі дослідження показали навіть їхній надлишок. Окремо обговорюють розташування карликів, адже навколо Чумацького Шляху вони вишикувані майже в одній площині, перпендикулярній до диска.
Зрозуміти, чи є це особливістю нашої Місцевої групи, можна лише одним способом. Треба шукати такі ж супутники значно далі, біля інших великих галактик.
Пошук очима замість алгоритмів
Автоматичні алгоритми пропускають настільки слабкі об’єкти, тому знімки переглядали вручну. Три співавтори робили це незалежно один від одного. Світло зір переднього плану довелося маскувати, інакше виміряти власне випромінювання карликів неможливо.
Дані зібрали на телескопі VST в обсерваторії ESO Paranal у Чилі. З камерою OmegaCam кожну з трьох смуг знімали понад дві години поспіль. Такої глибини огляд обсерваторії імені Вери Рубін, що працює в тій самій країні, досягне лише за кілька років.
Вирішальним тут виявився не розмір дзеркала, а тривалість експозиції та ширина поля зору. Головне дзеркало VST має близько 2,6 м проти 8,2 м у сусідніх телескопах VLT, але для об’єктів із низькою поверхневою яскравістю години спостережень однієї ділянки дають більше, ніж велика апертура.
Що показали профілі яскравості
Яскравість цих галактик спадає від центра до краю доволі полого, не так різко, як у масивних еліптичних галактик. За формою профілю вони ближчі до дискових систем. Колір змінюється з відстанню від центра, де він червоніший, а ближче до периферії стає менш червоним.
Попередні результати узгоджуються зі сценарієм монолітного колапсу, за якого галактика формується з єдиної хмари газу. Росселла Рагуза, наукова співробітниця Національного інституту астрофізики Італії та співавторка статті, пояснює виданню Media INAF, що глибокі спостереження дозволили точніше картографувати найслабші зовнішні ділянки цих систем.
Слово за спектроскопією
Статус кандидатів залишиться за цими об’єктами доти, доки спектроскопія не дасть їхніх відстаней і швидкостей. Без таких вимірювань довести, що вони справді обертаються навколо трьох великих галактик, неможливо. Для околиць NGC 5084 уже проглядається розподіл, схожий на площину супутників Чумацького Шляху.
Огляд VST-SMASH спланували так, щоб уся вибірка потрапляла в поле зору космічного телескопа Euclid. Перший публічний реліз його даних очікується за кілька місяців. На ньому й лежить відповідальність за долю нинішнього списку, який після цього або підтвердять, або суттєво перепишуть.
