Карликовая сфероидальная галактика ( dSph ) — термин в астрономии, применяемый к небольшим галактикам с низкой светимостью , с очень малым количеством пыли и более старым звездным населением. Они находятся в Местной группе как компаньоны Млечного Пути и как системы, являющиеся компаньонами Галактики Андромеды (M31). Хотя они похожи на карликовые эллиптические галактики по внешнему виду и свойствам, таким как мало или совсем нет газа или пыли или недавнее звездообразование , они имеют приблизительно сфероидальную форму и, как правило, имеют более низкую светимость.
Несмотря на то, что радиусы dSph намного больше, чем у шаровых скоплений , их гораздо сложнее обнаружить из-за их низкой светимости и поверхностной яркости. Карликовые сфероидальные галактики имеют большой диапазон светимости, а известные карликовые сфероидальные галактики охватывают несколько порядков величины светимости. [1] Их светимость настолько мала, что Малая Медведица , Карина и Дракон , известные карликовые сфероидальные галактики с самой низкой светимостью, имеют отношение массы к светимости (M/L) больше, чем у Млечного Пути. [2] Карликовые сфероидальные галактики также имеют мало или совсем не имеют газа, и нет никаких явных признаков недавнего звездообразования. [3] [4] В Местной группе dSph в основном встречаются вблизи Млечного Пути и M31 . [5] [6]
Первыми карликовыми сфероидальными галактиками, обнаруженными в 1938 году, были Скульптор и Форнакс. [2] В результате цифрового обзора неба Слоуна было обнаружено еще 11 галактик типа dSph по состоянию на 2007 год. [7] К 2015 году было обнаружено еще много сверхслабых галактик типа dSph, все из которых являются спутниками Млечного Пути. [8] Девять потенциально новых галактик типа dSph были обнаружены в ходе обзора темной энергии в 2015 году. [9] Каждая галактика типа dSph названа в честь созвездий, в которых она обнаружена, например, карликовая сфероидальная галактика Стрелец , все из которых состоят из звезд, как правило, намного старше 1–2 млрд лет, которые сформировались в течение многих гигалет. [2]
Например, 98% звезд в карликовой сфероидальной галактике Карина старше 2 млрд лет, они образовались в ходе трех вспышек около 3, 7 и 13 млрд лет назад. [2] Также было обнаружено, что звезды в Карине бедны металлами. [10] Это не похоже на звездные скопления, потому что, в то время как звездные скопления имеют звезды, которые образовались более или менее в одно и то же время, карликовые сфероидальные галактики испытывают несколько вспышек звездообразования. [2]
Из-за слабости карликовых сфероидальных галактик с самой низкой светимостью и природы звезд, содержащихся в них, некоторые астрономы предполагают, что карликовые сфероидальные галактики и шаровые скопления могут не быть четко отдельными и различными типами объектов. [11] Однако другие недавние исследования обнаружили различие в том, что общее количество массы, выведенное из движений звезд в карликовых сфероидальных галактиках, во много раз превышает то, что может быть учтено массой самих звезд. Исследования показывают, что карликовые сфероидальные галактики имеют динамическую массу около 10 7 M ☉ , что очень много, несмотря на низкую светимость dSph галактик. [1]
Хотя при более слабой светимости карликовых сфероидальных галактик нет единого мнения о том, как отличить карликовую сфероидальную галактику от звездного скопления; однако многие астрономы решают это в зависимости от динамики объекта: если кажется, что в нем больше темной материи , то, скорее всего, это карликовая сфероидальная галактика, а не огромное слабое звездное скопление . В нынешней преимущественно принятой космологической модели холодной темной материи Лямбда наличие темной материи часто приводится в качестве причины для классификации карликовых сфероидальных галактик как другого класса объектов, нежели шаровые скопления , которые показывают мало или вообще не показывают признаков темной материи. Из-за чрезвычайно большого количества темной материи в карликовых сфероидальных галактиках они могут заслуживать звания «галактики с наибольшим преобладанием темной материи». [12]
Дополнительные доказательства преобладания темной материи в dSphs включают случай карликовой сфероидальной галактики Fornax, которая, как можно предположить, находится в динамическом равновесии, чтобы оценить массу и количество темной материи, поскольку гравитационные эффекты Млечного Пути невелики. [13] В отличие от галактики Fornax, есть доказательства того, что UMa2, карликовая сфероидальная галактика в созвездии Большой Медведицы , испытывает сильные приливные возмущения со стороны Млечного Пути. [9]
Тема исследования — насколько внутренняя динамика карликовых сфероидальных галактик зависит от гравитационно-приливной динамики галактики, вокруг которой они вращаются. Другими словами, карликовые сфероидальные галактики могут быть лишены возможности достичь равновесия из-за гравитационного поля Млечного Пути или другой галактики, вокруг которой они вращаются. [2] Например, карликовая сфероидальная галактика Секстанс имеет дисперсию скорости 7,9 ± 1,3 км/с, что является дисперсией скорости, которая не может быть объяснена исключительно ее звездной массой согласно теореме Вириала . Подобно Секстансу, предыдущие исследования карликовой сфероидальной галактики Геркулес показывают, что ее орбитальный путь не соответствует массе, содержащейся в Геркулесе. [14] Кроме того, есть свидетельства того, что UMa2, карликовая сфероидальная галактика в созвездии Большой Медведицы , испытывает сильные приливные возмущения со стороны Млечного Пути. [9]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
