Heeft de Melkweg teveel satellietstelsels?
De Kleine en Grote Magelhaanse Wolken zijn bekende satellietstelsels van de Melkweg maar er zijn er meer. Momenteel zijn er tot op een afstand van 1,4 miljoen lichtjaar minstens 61 bekend en vermoedelijk zijn er nog meer.
Een team van astronomen is met behulp van de Subaru telescoop op Hawaï op zoek geweest naar meer en ze hebben tot nu toe pas 3% van de sterrenhemel verkend. Tot ieders verrassing hebben ze al 9 voorheen onbekende satellietstelsels gevonden, veel meer dan verwacht.
Gegevens van Gaia, de satelliet die nauwkeurige positiebepalingen doet van astronomische objecten, suggereert dat de meeste satellietstelsels die om de Melkweg draaien nieuwkomers zijn. Zelfs de Kleine en Grote Magelhaanse Wolken zijn nieuwkomers. Of een van deze in een baan rond de Melkweg zal terechtkomen is nog onbekend, grotendeels omdat we geen nauwkeurige maatstaf hebben voor de massa van ons eigen sterrenstelsel.
De recente zoektocht is bedoeld om ons begrip van deze hoek van het heelal uit te breiden met de eerste gedetailleerde zoektocht naar begeleidende dwergstelsels. Het artikel, geschreven door Daisuke Homma en team van de National Astronomical Observatory van Japan, doet verslag van de bevindingen van hun onderzoek met behulp van de Subaru telescoop. Het artikel is beschikbaar op de arXiv preprint-server.
De Subaru telescoop op Mauna Kea op Hawaï is een telescoop met een diameter van 8,2 meter. Tot 2005 was het de grootste enkelvoudige spiegeltelescoop ter wereld.
In alle telescopen verzamelen grote spiegel meer licht waardoor ze zwakkere objecten en fijnere details kunnen zien. Een aantal telescopen hebben inmiddels het enorme lichtverzamelende vermogen van Subaru overtroffen maar telescopen met meerdere spiegels worden steeds populairder.
De hoeksteen van het onderzoek is een poging om de verdeling van donkere materie te begrijpen. Het concept dat het heelal wordt gedomineerd door koude donkere materie beschrijft mooi het grootschalige model van het heelal. Het kost echter moeite om de structuur in het lokale heelal te beschrijven die honderden satellietstelsels voor de Melkweg voorspelt.
Tot voor kort kenden we slechts een handvol satellietstelsels die het model tegenspraken, een dilemma dat bekend staat als het “probleem van ontbrekende satellieten”. Het Japanse team hoopt dat hun wek aanwijzingen zal opleveren om dit probleem te begrijpen.
Het artikel rapporteert dat de eerdere gegevens verkregen vóór 2018 van een hemelgebied met een bereik van 676° drie kandidaat-satellietstelsels onthulden; Vir I, Cet III en Boo IV. Gegevens die gedurende de drie jaar die volgden werden vrijgegeven en die 1140° bestreken, brachten twee extra kandidaten aan het licht: Sext II en Vir III.
Onverwacht suggereert het model dat er binnen de viriale straal van de Melkweg 3,9 ± 0,9 satellietstelsels zouden moeten zijn binnen 10 parsec (gebaseerd op de dichtheidsverdeling van de Melkweg). In plaats daarvan vond het team er meer: negen om precies te zijn. Het leek er toen op dat het ontbrekende satellietprobleem niet erger was dan verwacht; er waren inderdaad teveel sterrenstelsels.
Het team erkende dat hun onderzoek gebaseerd was op statistisch kleine aantallen en dat er verschillende aannames waren gedaan op basis van een isotrope verdeling van satellieten. Om dit verder te brengen, zullen vervolgstudies van sterren in de satellietstelsels en hoge-resolutie beeldvorming nodig zijn.
Artikel: Daisuke Homma et al, Final Results of Search for New Milky Way Satellites in the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program Survey: Discovery of Two More Candidates, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2311.05439
Eerste publicatie: 14 mei 2024
Bron: phys.org//UniverseToday