چند کهکشان به دور کهکشان راه شیری می چرخند؟

در فضا، کشش گرانشی اجسام عظیم برای اجسام کوچکتر غیرقابل مقاومت است. قمرها در مدار سیارات قفل شده اند. سیارات، سیارک ها و دنباله دارها به دور ستاره های پرجرم تر می گردند و ستاره ها در اطراف سیاهچاله های پرجرم جمع می شوند و کهکشان هایی را تشکیل می دهند.

کهکشان های بزرگ، مانند کهکشان راه شیری، کهکشان های کوچکتر را جذب می کنند. همسایگی کیهانی منظومه شمسی ما ۱۰۰۰۰۰ سال نوری وسعت دارد و بین ۱۰۰ میلیارد تا ۴۰۰ میلیارد ستاره دارد. کهکشان راه شیری به قدری بزرگ است که در طول میلیاردها سال، جرم آن کهکشان های کوتوله متعددی را که بیش از چند میلیارد ستاره در خود ندارند، به عنوان ماهواره جذب کرده است.

اما راه شیری چند کهکشان اقماری دارد؟

شمارش پیوسته در حال تغییر است زیرا تلسکوپ‌های جدید و بررسی‌های آسمانی کهکشان‌های کم‌نورتر را نشان می‌دهند. اما بیایید با مواردی که به راحتی می توانیم ببینیم شروع کنیم. دو تا از کهکشان های برجسته اقماری راه شیری، ابر ماژلانی بزرگ و ابر ماژلانی کوچک هستند. به گفته مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا، آنها در فاصله ۱۶۰۰۰۰ سال نوری به دور کهکشان راه شیری می چرخند و از نیمکره جنوبی بدون تلسکوپ قابل مشاهده هستند.

با این حال، چنین ماهواره های بسیار قابل مشاهده استثنا هستند، نه قاعده. اکثر کهکشان های ماهواره ای آنقدر کوچک و کم نور هستند که برای همه غیر از قوی ترین تلسکوپ ها قابل مشاهده نیستند. اور گرور، دانشیار اخترفیزیک در دانشگاه پورتسموث در بریتانیا، گفت که دانشمندان با استفاده از ابزارهایی با میدان دید وسیع، کهکشان‌های کوتوله را پیدا می‌کنند تا بیشترین مقدار ممکن از آسمان را به تصویر بکشند.

گرور گفت: «هرچه تلسکوپ‌ها بزرگ‌تر شوند و ابزارهای ما بهتر شوند، می‌توانیم کهکشان‌های کوتوله کم‌نورتر و کم‌نورتر را به سمت کهکشان‌های کوتوله کم‌نورتر بریزیم، که اکنون کوتوله‌های بسیار کم‌نور نامیده می‌شوند» که فقط چند صد هزار ستاره دارند.

مارلا گها، استاد اخترشناسی و فیزیک در دانشگاه ییل، گفت: تأیید اینکه کهکشان کوتوله نزدیک یک ماهواره به کهکشان راه شیری است، شامل طیف‌سنجی – یعنی تجزیه و تحلیل نوری که کهکشان از خود ساطع می‌کند – برای تعیین حرکت و جهت آن می‌باشد.

گها گفت: «سپس می‌توان گفت که آیا جسم از نظر گرانشی به خودش متصل است یا نه، و آیا آن مجموعه در حال گردش در راه شیری است یا خیر». یک کهکشان ماهواره ای در حال حاضر – و همیشه در اطراف – کهکشان بزرگتر است.

یک سرشماری اخیر که در سال ۱۳۹۸ در مجله Astrophysical منتشر شد، تخمین زد که حدود ۶۰ ماهواره در فاصله ۱.۴ میلیون سال نوری به دور کهکشان راه شیری می چرخند. با این حال، تعیین تعداد دقیق کهکشان های ماهواره ای راه شیری دشوار است، تا حدی به این دلیل که همه کهکشان های ماهواره ای پیشنهادی از نظر طیف سنجی تایید نشده اند که به دور راه شیری می گردند.

گها گفت: احتمالاً پنج تا هشت جسم وجود دارند که هنوز طیف‌سنجی ندارند یا طیف‌سنجی مبهم دارند. او افزود، علاوه بر این، نامزدهای ماهواره ای جدید هنوز در حال کشف هستند.

گها منشا و تکامل کهکشان های کوتوله را مطالعه می کند و زمانی که بیش از دو دهه پیش تحقیقات خود را آغاز کرد، کهکشان راه شیری تنها ۱۱ ماهواره شناخته شده داشت. Geha گفت، زمانی که Sloan Digital Sky Survey جمع آوری داده ها را در اوایل دهه ۱۳۷۸ آغاز کرد، تغییر کرد. اسلون اولین نقشه دیجیتالی را تولید کرد که بیش از یک سوم آسمان شب را پوشش می داد و دوربین دیجیتال آن شانس ستاره شناسان را برای مشاهده کهکشان های کوتوله کم نور افزایش داد. درخشندگی ضعیف آنها اغلب توسط ستارگان درخشان تری که به زمین نزدیکتر هستند، پنهان می شود.

گها گفت که با استفاده از تصاویر دیجیتالی اسلون، محققان می‌توانند به صورت الگوریتمی ستاره‌های پیش‌زمینه را کم کنند – کاری که انجام آن با عکس‌های آنالوگ و صفحات عکاسی بسیار سخت‌تر بود. این کهکشان های کوتوله کم نوری را آشکار کرد که قبلاً پنهان بودند.

Geha می‌گوید: هر یک از بررسی‌های بزرگ تصویربرداری جدید، بازی را تغییر داده است. ‘تکنولوژی واقعاً همه این افزایش ها و تعداد ماهواره هایی را که ما در مورد آنها می دانیم، هدایت می کند.’

از اسلون در دهه ۱۳۷۸ تا بررسی انرژی تاریک در دهه ۱۳۸۸، هر بررسی ده ها کهکشان ماهواره ای دیگر را نشان می داد که به دور کهکشان راه شیری می چرخند. گها گفت که رصدخانه Vera C. Rubin در شیلی احتمالا صدها ماهواره دیگر را پیدا خواهد کرد – یعنی اگر راه شیری به ابتدای آن کهکشان ها را نخورد.

گرور گفت: ‘کهکشان های ماهواره ای به صورت گرانشی به کهکشان راه شیری متصل هستند.’ ‘کهکشان راه شیری همچنان آنها را به صورت گرانشی می کشد. به آرامی آنها را به داخل می کشد. و همانطور که آنها را به داخل می کشد، شروع به پاره پاره کردن و مصرف آنها می کند.’

گرور گفت که یکی از این قربانیان کهکشان کوتوله ای بود که اکنون به نام گایا انسلادوس شناخته می شود، که توسط کهکشان راه شیری خرد و بلعیده شد و ستاره های آن اکنون در هاله راه شیری می درخشند. گها افزود، در نهایت، کهکشان های ماهواره ای که امروز قابل مشاهده هستند، احتمالاً به همان سرنوشت دچار خواهند شد.

او گفت: ‘اگر ما یک زمان فوق العاده طولانی، میلیاردها سال صبر کنیم،’ آن کهکشان های ماهواره ای در والد سقوط می کنند و ادغام می شوند و یک کهکشان مرکزی حتی بزرگتر ایجاد می کنند.