Обсерватория имени Веры Рубин обнаружила еще два тусклых спутника Млечного пути

Фото из открытых источников

Массивные галактики, такие как Млечный Путь, имеют множество более мелких, тусклых спутников на своих окраинах. Их трудно обнаружить, и хотя астрономы обнаружили около 65 карликовых галактик-спутников Млечного Пути и около 40 шаровых скоплений в его гало, они предполагают, что существует еще много карликовых спутников и шаровых скоплений, которые еще предстоит обнаружить. Теперь обсерватория Веры Рубин обнаружила еще две.

Спутники Млечного Пути — это либо небольшие тусклые галактики, либо шаровые скопления, и оба типа являются частью истории формирования Млечного Пути посредством слияний. Эти два открытия, сделанные обсерваторией Рубин и представленные в её предварительном обзоре данных 2 (EDP2), выпущенном в июле 2026 года, почти наверняка положат начало множеству новых открытий спутников Млечного Пути этой мощной обсерваторией. Одно из них, скорее всего, представляет собой тусклую карликовую галактику под названием Водолей IV, а другое — шаровое скопление под названием Рубин-GC1.

Результаты исследований представлены в двух новых статьях. Одна из статей называется «Открытие далёкого, сверхслабого спутника Млечного пути Aquarius IV с помощью предварительных данных обсерватории Веры К. Рубин (Early Data Preview 2)». Она опубликована в журнале Research Notes of the American Astronomical Society, а ведущим автором является Уильям Черни.

«Мы представляем открытие Aquarius IV (Rubin J2201−0234) — первого ультраслабого спутника Млечного Пути, идентифицированного с использованием данных обсерватории Веры К. Рубин», — пишут авторы. Это открытие было подтверждено изображениями, полученными с помощью камеры Dark Energy Camera. Авторы утверждают, что это малосветимая компактная звездная система во внешней галактической области.

Звездное население этой галактики древнее и имеет низкую металличность. «Эти свойства очень похожи на свойства самых маленьких и тусклых подтвержденных ультраслабых карликовых галактик (УФГ), хотя классификация на шаровое скопление не исключается», — пишут исследователи.

Ультраслабые карликовые галактики могут содержать всего несколько сотен звёзд, что делает их меньше некоторых шаровых скоплений (ШС). Но есть одно важное различие между ультраслабыми карликовыми галактиками и ШС: в ультраслабых карликовых галактиках есть тёмная материя, а в ШС её нет (за исключением нескольких возможных исключений).

На данный момент обнаружено лишь небольшое количество звёзд в созвездии Водолея IV, поэтому вопрос о том, является ли оно ультрадистанционной галактикой, будет решаться с помощью более глубокой съёмки и спектроскопии.

«Меня особенно радует то, что эти открытия — лишь начало для Рубина», — сказал Черни. (Он также является вторым автором исследования Рубина-GC1, которое было принято к публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters.)

«Если обсерватория может обнаруживать такие тусклые и труднодоступные системы, используя только предварительные данные, то ее полномасштабное 10-летнее исследование, несомненно, принесет нам множество новых открытий спутников Млечного пути», — сказал Черни. «Эти новые спутники дадут нам новые возможности для проверки моделей формирования галактик, отслеживания истории создания Млечного пути и исследования природы темной материи».

Вторая статья называется «Обсерватория Рубина обнаружила скрытое пылью гало шарового скопления в созвездии Змееносца» и будет опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. В настоящее время она доступна на сайте arxiv.org, а ведущим автором является Аашай Пай из Чикагского университета.

«Мы представляем открытие спутника Млечного пути Rubin-GC1 (Rubin J1628−1735), используя данные из программы Early Data Preview 2 обсерватории Веры К. Рубин, финансируемой Национальным научным фондом и Министерством энергетики США», — пишут авторы. Звезды в Rubin-GC1 имеют средний возраст около 9,2 миллиарда лет и умеренно богаты металлами, что означает, что это, скорее всего, очень слабое шаровое скопление. «В совокупности эти свойства позволяют предположить, что Rubin-GC1, скорее всего, является звездным скоплением в слабом хвосте функции светимости шаровых скоплений, окружающих Млечный Путь», — пишут авторы.

Судя по сравнению с карликовой сфероидальной галактикой Стрельца, скопление Рубин-GC1, скорее всего, является аккрецированным к Млечному Пути и связано с ведущим рукавом Стрельца. Ведущий рукав Стрельца представляет собой массивный приливной поток звезд из карликовой сфероидальной галактики Стрельца, отрывающийся при слиянии этой галактики с Млечным Путем.

«Обнаружение новых спутников Млечного пути в данных обсерватории Рубина было захватывающей перспективой на протяжении большей части моей карьеры», — сказала соавтор обоих исследований профессор Марла Геха. «Удивительно, что теперь это стало реальностью».

Объект Rubin-GC1 был обнаружен в направлении галактического балджа, где плотность звезд очень высока, а пыль плотная. Обнаружение в таких условиях делает это событие еще более впечатляющим. «Открытие Rubin-GC1 подчеркивает потенциал телескопа Rubin для обнаружения слабых, хорошо различимых спутников в окутанных пылью областях Млечного пути, включая остатки аккреционных событий, которые сформировали иерархическую структуру Галактики», — пишут авторы.

«Эти открытия невероятно многообещающи», — сказал Геха. «Продолжение исследований позволит нам завершить перепись галактик-спутников вокруг Млечного пути, что является ключом к пониманию того, как формируются самые тусклые галактики».

Обсерватория Веры Рубин известна прежде всего как обсерватория, занимающаяся обнаружением транзиентных объектов, а также как создатель десятилетнего фильма о небе в рамках проекта «Наследие космоса и времени». Но это не всё. По мере многократного получения изображений неба, тусклые объекты будут становиться всё чётче. «Чувствительность телескопа Rubin LSST будет неуклонно расти, и ожидается, что системы, подобные Водолею IV, в конечном итоге будут обнаруживаться с эффективностью более 85% с использованием того же алгоритма поиска, который применяется здесь», — пишут авторы первой статьи.

Более того, его наблюдения будут взаимодействовать с наблюдениями других обсерваторий, таких как космический телескоп Нэнси Грейс Роман, для обнаружения еще большего количества объектов. «Идентификация Rubin-GC1 знаменует собой захватывающую эру открытий, поскольку Rubin, Euclid и космический телескоп Нэнси Грейс Роман прорываются сквозь пелену галактической пыли, чтобы обнаружить слабые спутники, которые до сих пор были скрыты нашей Галактикой», — пишут авторы второй статьи.

Сверхслабые карликовые галактики и шаровые скопления — это фрагменты головоломки в истории роста Млечного пути посредством слияний. Слияния продолжаются, о чем свидетельствуют взаимодействия между Магеллановыми облаками и Млечным путем.

Обнаружение большего количества спутников Млечного Пути позволит получить более ясное представление обо всех этих слияниях и роли темной материи. Составляя карты этих объектов и потоков, частью которых они иногда являются, астрономы смогут обнаружить места, где темная материя также концентрируется в сгустках. Эти субгало темной материи покажут, как наша галактика увеличивалась в размерах, поглощая меньшие галактики с их собственными гало темной материи.