_ Cum a făcut a apărut o galaxie satelit a Căii Lactee? Fizicienii oferă o explicație

Craterul 2, situat la aproximativ 380.000 de ani lumină de Pământ, este una dintre cele mai mari galaxii satelit ale Căii Lactee. Extrem de rece și cu stele care se mișcă lentă, Crater 2 are luminozitate scăzută la suprafață. Cum a apărut această galaxie rămâne neclar.

„De la descoperirea ei în 2016, au existat multe încercări de a reproduce proprietățile neobișnuite ale Craterului 2, dar s-a dovedit a fi foarte provocatoare”, a spus Hai-Bo Yu, profesor de fizică și astronomie de la Universitatea din California, Riverside, a cărei echipă oferă acum o explicație pentru originea Craterului 2 într-o lucrare intitulată „Interpretarea cu interacțiune a materiei întunecate a Craterului II” publicată în The Astrophysical Journal Letters.

O galaxie satelit este o galaxie mai mică care orbitează o galaxie gazdă mai mare. Materia întunecată reprezintă 85% din materia universului și poate forma o structură sferică sub influența gravitației numită halou de materie întunecată. Invizibil, haloul pătrunde și înconjoară o galaxie precum Craterul 2. Faptul că Craterul 2 este extrem de rece indică haloul său cu o densitate scăzută.

Yu a explicat că Craterul 2 a evoluat în câmpul mareelor ​​din Calea Lactee. și a experimentat interacțiuni de maree cu galaxia gazdă, similar modului în care oceanele Pământului experimentează forțele de maree din cauza gravitației lunii. Teoretic, interacțiunile mareelor ​​pot reduce densitatea haloului de materie întunecată.

Totuși, ultimele măsurători ale orbitei Craterului 2 în jurul Căii Lactee sugerează că puterea interacțiunilor mareelor ​​este prea slabă pentru a fi redusă. densitatea materiei întunecate a galaxiei satelit să fie în concordanță cu măsurătorile sale — dacă materia întunecată este formată din particule reci, fără coliziune, așa cum era de așteptat din teoria dominantă a materiei întunecate reci, sau CDM.

„Un alt puzzle este cum Craterul 2 ar putea avea o dimensiune mare, deoarece interacțiunile mareelor ​​ar reduce dimensiunea atunci când galaxia satelit evoluează în câmpul mareelor ​​din Calea Lactee”, a spus Yu.

Yu și echipa sa invocă o teorie diferită pentru a explica Proprietățile și originea craterului 2. Denumită materie întunecată cu auto-interacțiune, sau SIDM, poate explica în mod convingător diverse distribuții ale materiei întunecate. Propune că particulele de materie întunecată interacționează prin intermediul unei forțe întunecate, ciocnindu-se puternic unele cu altele aproape de centrul unei galaxii.

"Lucrarea noastră arată că SIDM poate explica proprietățile neobișnuite ale Craterului 2." spuse Yu. „Mecanismul cheie este că auto-interacțiunile cu materia întunecată termalizează haloul Craterului 2 și produc un miez cu densitate mică, adică densitatea materiei întunecate este aplatizată la raze mici. În schimb, într-un halou CDM, densitatea ar crește brusc. spre centrul galaxiei.”

Conform lui Yu, în SIDM, o putere relativ mică a interacțiunilor mareelor, în concordanță cu ceea ce se poate aștepta din măsurătorile orbitei Craterului 2, este suficientă pentru a reduce întunericul Craterului 2. densitatea materiei, în concordanță cu observațiile.

„În mod important, dimensiunea galaxiei se extinde și într-un halou SIDM, ceea ce explică dimensiunea mare a Craterului 2”, a spus Yu. „Particulele de materie întunecată sunt legate mai puțin într-un halou SIDM cu miez decât într-un halou CDM „cuscuțit”. în studiul lui Daneng Yang de la UCR și Xingyu Zhang și Haipeng An de la Universitatea Tsinghua din China.

(Fluierul)