Nowe możliwości poszukiwania galaktycznych towarzyszy
Pierwsze dane z ukończonego niedawno NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory w Chile mogą pomóc ustalić rzeczywistą liczbę galaktyk satelitarnych otaczających Drogę Mleczną. Dotyczy to także obiektów o bardzo niewielkiej jasności, które dotychczas trudno było zaobserwować.
Już analiza udostępnionych materiałów obserwacyjnych przyniosła identyfikację dwóch nieznanych wcześniej struktur w otoczeniu naszej galaktyki. Astronomowie wskazują, że wykorzystanie możliwości nowego obserwatorium może doprowadzić do wykrycia setek następnych obiektów.
Duże galaktyki nie występują w kosmosie samotnie, lecz mogą mieć mniejszych towarzyszy w postaci galaktyk satelitarnych lub gromad gwiazd. Rozpoznanie tych struktur bywa jednak trudne, ponieważ część z nich emituje bardzo mało światła. Dotychczas astronomowie zidentyfikowali około 65 galaktyk satelitarnych Drogi Mlecznej. Według ich szacunków kolejne setki mogą nadal pozostawać poza zasięgiem obserwacji. Dane z Obserwatorium im. Very C. Rubin stwarzają możliwość dokładniejszego zbadania tego obszaru.
Aquarius IV i Rubin-GC1 wśród nowych odkryć
Dwa obiekty udało się rozpoznać na podstawie testowych obserwacji wykonanych przed oficjalnym rozpoczęciem pracy obserwatorium. Odkrycia dokonali badacze związani między innymi z Yale University, University of Chicago, University of Virginia i University of Washington. Wyniki przedstawiono w dwóch badaniach. Jedno ukazało się w czasopiśmie „Research Notes of the AAS”, natomiast drugie opublikowano w serwisie arXiv.
Pierwszy z odnalezionych obiektów, Aquarius IV, leży na odległych obrzeżach Drogi Mlecznej, w odległości około 355 tys. lat świetlnych od Ziemi. Drugiemu nadano nazwę Rubin-GC1. Jest to gromada gwiazd położona po przeciwnej stronie naszej galaktyki, w miejscu zasłoniętym przez gęste skupiska kosmicznego pyłu.
Zdaniem badaczy wykrycie tak słabych obiektów już na etapie wstępnych obserwacji pokazuje możliwości, jakie będzie miał pełny, dziesięcioletni przegląd nieba. W jego trakcie mogą zostać odnalezione kolejne galaktyki satelitarne Drogi Mlecznej. Uzyskane dane posłużą również do testowania modeli powstawania galaktyk, poznawania dziejów naszej galaktyki oraz badania właściwości ciemnej materii.
W czerwcu 2026 roku Obserwatorium Rubin rozpoczęło dziesięcioletni program obserwacyjny Legacy Survey of Space and Time (LSST). Wśród założeń tego przedsięwzięcia znajduje się sporządzenie mapy halo Drogi Mlecznej. Jest to rozległy obszar otaczający główną część naszej galaktyki, mający kształt zbliżony do sfery i zawierający gaz, gwiazdy oraz ciemną materię. Obserwacje obejmą także poszukiwania kolejnych galaktyk satelitarnych, gromad gwiazd i innych niewielkich struktur.
W skład obserwatorium wchodzi Simonyi Survey Telescope o średnicy 8,4 metra. Zainstalowana w nim kamera cyfrowa ma rozdzielczość 3,2 gigapiksela i jest największym tego rodzaju urządzeniem, jakie dotychczas zbudowano. Teleskop rejestruje szczegółowe obrazy fragmentów nieba dostępnych z półkuli południowej. Na ich podstawie powstanie rozległy, poklatkowy zapis zmian zachodzących na nocnym niebie.
W obu badaniach wykorzystano wstępne obserwacje wykonane przez Obserwatorium Rubin od kwietnia 2025 do stycznia 2026 roku. Zebrany materiał obejmował około 7 proc. całego nieba.
Odkrycia mogą wesprzeć badania nad ciemną materią
Odnalezienie nowych obiektów ma znaczenie również dla badań nad ciemną materią. Ten niewidoczny składnik stanowi większość materii we Wszechświecie i odgrywa istotną rolę w kształtowaniu jego struktury. Szczególnie przydatne mogą okazać się obserwacje obiektów takich jak Aquarius IV. Zawierają one znacznie mniej gwiazd niż większe galaktyki, a niemal cała ich masa przypada na ciemną materię.
Wyniki uzyskane dzięki pierwszym obserwacjom mogą poszerzyć wiedzę o ewolucji jednych z najsłabiej widocznych galaktyk we Wszechświecie. Kolejne identyfikacje pozwolą rozbudować katalog obiektów krążących wokół Drogi Mlecznej. Ich poznanie ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia procesu powstawania struktur emitujących niewielkie ilości światła.
Mariusz Drzewiecki
