Сүүн замыг 101 ижил төстэй галактиктай харьцуулсан томоохон судалгаагаар манай галактик үнэхээр ер бусын болохыг баталлаа. SAGA судалгааны хүрээнд хийгдсэн уг судалгаагаар Сүүн замын дагуул галактикуудын тоо бага бөгөөд од үүсэлтийн хэмнэл нь өвөрмөц болохыг тогтоосон байна. Энэ нь Сүүн замыг галактикийн судалгааны стандарт загвар гэж үзэх ойлголтыг няцааж, галактик үүсэл хөгжил болон харанхуй материйн хөдөлгөөний талаар илүү гүнзгий судалгаанд зам тавьж өгч байна.
Одон орон судлаачид Сүүн замыг галактик үүсэл, хөгжил судлах суурь загвар болгон ашиглаж, түүний бүтэц, үйл ажиллагааг нийтлэг хэмээн үзэж ирсэн. Гэвч “Галактикийн Ижил Төст Дагуулууд” (SAGA) судалгааны хүрээнд хийгдсэн цуврал шинэлэг судалгаанууд Сүүн замыг огт ердийн бус болохыг харууллаа. Манай галактикийг ижил масстай 101 галактиктай харьцуулснаар судлаачид дагуул галактикуудын тоо, од үүсэлтийн хэмнэл, харанхуй материйн харилцан үйлчлэл зэрэгт чухал ялгаануудыг олж тогтоосон байна. Энэ нээлт Сүүн замыг нийтлэг стандарт гэж үздэг уламжлалт ойлголтыг няцааж, галактикуудын олон янз байдал, хөгжилтэй холбоотой шинэ асуултуудыг дэвшүүлж байна.
Сүүн замыг онцгой болгож буй зүйл юу вэ?
Сүүн замын онцлог нь дагуул галактикуудын тогтолцоонд оршдог. SAGA судалгааны гурав дахь мэдээллийн багцад 101 Сүүн замтай ижил масстай системийг тойрон эргэх 378 дагуул галактикийг судалснаар, галактик тус бүрийн дагуулын тоо 0-ээс 13 хүртэлх өргөн хүрээнд хэлбэлздэг болохыг тогтоожээ. Харин Сүүн замын хувьд дагуулуудын тоо харьцангуй цөөн, голлох дөрөвхөн дагуултай бөгөөд үүнд Их болон Бага Магелланы үүлс багтана.
“Sүүн зам нь галактик үүсэх физик болон харанхуй материйн физикийг судлах гайхалтай лаборатори байсаар ирсэн,” гэж SAGA судалгааны хамтран үүсгэн байгуулагч, Стэнфордын их сургууль болон SLAC Үндэсний Хурдасгуур Лабораторийн профессор Риса Векслер хэлжээ. “Гэвч Сүүн зам бол зөвхөн нэг систем бөгөөд бусад галактикууд хэрхэн үүссэнтэй нийтлэг ижил байх албагүй. Иймээс ижил төстэй галактикуудыг олох, харьцуулалт хийх нь маш чухал юм.”
Судалгаагаар Сүүн зам шиг цөөн дагуул галактиктай систем ховор байдаг нь тогтоогджээ. Судалгаанд хамрагдсан ихэнх галактикууд илүү олон дагуултай бөгөөд ихэвчлэн идэвхтэй од үүсэлтийн үйл явцтай байв. Энэ нь Сүүн замын хөгжил ердийн бус замналаар явагдсан байж магадгүйг харуулж буй томоохон зөрүүг онцолсон байна.
Энэ зураг SAGA судалгааг дагуул галактикуудыг олох бусад оролдлоготой хэрхэн харьцуулахыг харуулж байна. (Mao et al. 2024)
Дагуул галактикуудад од үүсэлт ямар үүрэгтэй вэ?
SAGA судалгааны нэг гол нээлт бол дагуул галактикуудын од үүсэлтийн хурд (SFR)-ын ялгаа юм. Бусад Сүүн замтай төстэй системийн дагуул галактикуудад од үүсэлт идэвхтэй хэвээр байгаа бол Сүүн замын дагуул галактикуудын хувьд Их болон Бага Магелланы үүлсээс бусад тохиолдолд ихэвчлэн зогсонги байдалд орсон байна. Дагуул галактик хост галактиктаа ойртох тусам, хост галактикийн гравитацийн таталт болон харанхуй материйн бүрхүүлийн нөлөөнөөс шалтгаалан од үүсэлт удааширч эсвэл бүр зогсох магадлал өндөр байдаг.
“Манай үр дүнгээс үзэхэд, бага масстай дагуулууд болон 100 кпк-ын доторх дагуулууд Сүүн зам шиг орчинд илүү үр дүнтэйгээр зогсонги байдалд ордог нь харагдаж байна” гэж нэгэн судалгаанд дурджээ. Сүүн замын хувьд, гравитацийн харилцан үйлчлэл болон харанхуй материйн бүрхүүлийн динамикийн нийлмэл нөлөө нь ихэнх дагуул галактикуудад од үүсэлтийг зогсоосон бололтой. Гэхдээ Магелланы үүлсийн идэвхтэй од үүсэлт одон орон судлаачдын хувьд оньсого хэвээр байна.
“Одоо бидэнд нэгэн оньсого тулгарлаа,” хэмээн Векслер хэлэв. “Сүүн замд эдгээр жижиг, бага масстай дагуул галактикуудын од үүсэлтийг зогсооход юу нөлөөлсөн бэ? Магадгүй Сүүн зам нь ердийн хост галактикуудаас ялгаатайгаар, од үүсэлт нь зогссон хуучин дагуулууд болон саяхан Сүүн замын харанхуй материйн бүрхүүлд орж ирсэн идэвхтэй дагуулууд болох Их болон Бага Магелланы үүлсийн өвөрмөц хослолоор онцлог байж болох юм.”
Харанхуй материйн бүрхүүлүүд нь орчлон ертөнцийн томоохон бүтцийн хэсэг бөгөөд орчлонгийн гол үндэс болсон харанхуй матер, галактикийн бөөгнөрөл болон супербөөгнөрлөөс бүрдэх сансрын сүлжээнд багтдаг. (Ральф Келер/SLAC Үндэсний Хурдасгуур Лаборатори)
Харанхуй материйн галактикийн системд үзүүлэх нөлөө
SAGA судалгаа нь орчлон ертөнцийн массын 85%-ийг бүрдүүлдэг нууцлаг бодис болох харанхуй материйн үүргийг тодруулахад чухал хувь нэмэр оруулж байна. Харанхуй материйн бүрхүүлүүд галактикуудыг хэлбэржүүлэхэд чухал үүрэгтэй гэж үздэг бөгөөд тэд ердийн барионик материалыг татан од, гараг үүсгэдэг. Судлаачид тухайн систем дэх хамгийн том дагуул галактикийн масс нь нийт дагуулуудын тоог урьдчилан таамаглах хүчтэй үзүүлэлт болдгийг олж тогтоосон байна.
Векслер харанхуй материйн жижиг түвшний харилцан үйлчлэлийг ойлгох нь галактикийн судалгааны тэргүүлэх чиглэлүүдийн нэг болохыг тайлбарлажээ. “Миний бодлоор, харанхуй матери Сүүн замаас жижиг хэмжээний түвшинд, тухайлбал эдгээр жижиг дагуулуудыг тойрон хүрээлэх бага масстай харанхуй материйн бүрхүүлүүд дээр хэрхэн ажилладгийг олж мэдэх нь гол сорилт юм” гэж тэр хэлсэн байна. Харанхуй материйн бүрхүүлүүд болон дагуул галактикуудын харилцан хамаарлыг судалснаар эрдэмтэд галактикууд янз бүрийн орчинд хэрхэн хөгжин өөрчлөгддөг талаар илүү гүнзгий ойлголттой болохоор зорьж байна.
Сүүн замын өвөрмөц байдлыг загварчлах нь
Хөгжингүй компьютер симуляцийг ашиглан судлаачид өөрсдийн үр дүнг Sloan Digital Sky Survey болон галактик загварчлах дэвшилтэт хэрэгсэл болох Universe Machine-ийн таамаглалуудтай харьцуулсан байна. Тэдний симуляц нь Сүүн замын ер бусын дагуулуудын тархалт болон од үүсэлтийн хэв маягийг амжилттай дахин бүтээж, түүний шинж чанарууд үнэхээр ер бусын болохыг баталжээ. Гэсэн хэдий ч эдгээр загваруудыг нарийвчлах, эдгээр ялгаануудыг үүсгэж буй суурь үйл явцыг ойлгохын тулд илүү их ажиглалтын мэдээлэл шаардлагатайг судлаачид онцолсон байна.
Векслер SAGA багийн хийсэн ажлыг эхлэл төдий хэмээн дурджээ. “SAGA нь Сүүн замаас гадуурх системүүдийн дагуул галактикуудыг нарийвчлан судлах замаар орчлон ертөнцийн талаарх ойлголтоо өргөжүүлэх үндэс суурийг тавьж байна. Бид 101 хост галактикт тодорхой дагуулуудыг зурагжуулах анхны зорилгоо биелүүлсэн ч хийх зүйл маш их байна” гэж тэр хэлсэн байна.
dailygalaxy.com
