Οι μεγάλοι σπειροειδείς γαλαξίες όπως ο δικός μας Γαλαξίας είναι σαν τεράστιες εκτεταμένες ηπείρους στο διάστημα. Όπως κάθε ήπειρος, τέτοιοι γαλαξίες θα πρέπει να έχουν πολλά μικρότερα νησιά που βρίσκονται έξω από την ακτή. Τα τρέχοντα μοντέλα σχηματισμού γαλαξιών υποδηλώνουν ότι οι γαλαξιακές ήπειροι θα πρέπει να έχουν περισσότερα γειτονικά νησιά από αυτά που φαίνονται στην πραγματικότητα με τα τηλεσκόπια. Τώρα ένα ακόμη νησί έχει προστεθεί στο απόσπασμα του Γαλαξία μας και αυτό είναι αρκετά μικρό για να αντιστοιχιστεί καλά με τις προβλέψεις. Άλλοι νάνοι - όπως αυτός που ανακαλύφθηκε πρόσφατα στη Μεγάλη Άρκτο - είναι πιθανό να ακολουθήσουν.
Βρίσκεται σε απόσταση 300 χιλιάδων συν έτη φωτός μακριά προς την κατεύθυνση της Μεγάλης Άρκτου, ο νάνος γαλαξίας που ανακαλύφθηκε πρόσφατα με τη Μεγάλη Άρκτο (UMa) έχει περίπου το ένα δέκατο της επιφανειακής φωτεινότητας του επόμενου μικρότερου νάνου του Γαλαξία (που βρίσκεται στα Sextans). Όπως ο νάνος Sextans, ο νάνος UMa έχει σφαιρικό σχήμα (τύπος γαλαξία dSph) και είναι κατά κάποιο τρόπο παρόμοιος με τα σφαιρικά σμήνη που βρίσκονται επίσης σε συνδυασμό με μεγάλους σπειροειδείς γαλαξίες.
Σύμφωνα με την Beth Willman του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης – κύρια ερευνήτρια μιας ομάδας 15 αστρονόμων που μελετούν τα δεδομένα που επιστράφηκαν από το Sloan Digital Sky Survey (SDSS), «η Μεγάλη Άρχη φαίνεται να είναι ηλικιωμένη και φτωχή στο μέταλλο, όπως όλοι οι άλλοι γνωστοί νάνος του Γαλαξία σφαιροειδείς σύντροφοι. Ωστόσο, μπορεί να είναι 10 φορές πιο αμυδρός από τον πιο αμυδρότερο γνωστό δορυφόρο Milky Way. Είμαστε στη διαδικασία λήψης λεπτομερέστερων παρατηρήσεων που θα παρέχουν μια πιο λεπτομερή εικόνα των ιδιοτήτων του UMa, τις οποίες στη συνέχεια θα συγκρίνουμε με τους άλλους γνωστούς δορυφόρους.
Η Beth συνεχίζει εξηγώντας, «Το UMa εντοπίστηκε ως μέρος μιας συστηματικής έρευνας για τους συντρόφους του Milky Way. Εντοπίστηκε ως μια ελαφρά στατιστική διακύμανση στον αριθμό των ερυθρών αστεριών σε αυτή την περιοχή του ουρανού».
Όλοι οι γαλαξίες και τα σφαιρικά σμήνη περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα αστρικών τύπων στη σύνθεση τους. Αυτά κυμαίνονται από νέους, τεράστιους, βραχύβια, έντονα φωτεινούς μπλε-γίγαντες, έως μακρόβιους, μέτριας μάζας, κυρίως μεσήλικες πιο αμυδρά κίτρινα αστέρια όπως ο Ήλιος μας, έως ηλικιωμένους, μέτρια φωτεινούς, αλλά εξαιρετικά διογκωμένους κόκκινους γίγαντες, παρόμοιους στον Antares του Σκορπιού και στον Betelguese του Ωρίωνα. Όσον αφορά την εύρεση κοντινών νάνων γαλαξιών – όπως ο νάνος UMa – είναι αυτή η τελευταία ομάδα άστρων που παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Οι κόκκινοι γίγαντες είναι αρκετά φωτεινοί ώστε να ανιχνεύονται, να αναγνωρίζονται φασματοσκοπικά και να μετρώνται χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένα τηλεσκόπια ουρανοσκοπίας όπως το SDSS στο Νέο Μεξικό – ακόμη και από μικρούς δορυφόρους γαλαξίες που βρίσκονται αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες έτη φωτός μακριά.
Μόλις είναι διαθέσιμα δεδομένα από το SDSS, ομάδες όπως η Beth's μπορούν να τα αναλύσουν για υψηλές συγκεντρώσεις ερυθρών γιγάντων σε μικρές περιοχές του ουρανού. Η παρουσία τους μπορεί να υποδηλώνει έναν απρόσμενο νάνο γαλαξία ή ένα σφαιρικό σμήνος. Φασματογραφικές πληροφορίες χρησιμοποιούνται από ομάδες όπως η Beth's για να φιλτράρουν πιο αμυδρά - αλλά πολύ πιο κοντά - κόκκινα αστέρια μέσα στον ίδιο τον Γαλαξία. Τέλος, μια πιο λεπτομερής εικόνα της μελέτης μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας όργανα υψηλότερης ευαισθησίας σε άλλα παρατηρητήρια.
Μόλις τα δεδομένα έδειξαν ότι μπορεί να υπάρχει ένας νάνος γαλαξίας UMa, η κάμερα πλάτους πεδίου 2,5 μέτρων του τηλεσκοπίου Isaac Newton στα Κανάρια Νησιά βοήθησε στον προσδιορισμό της γενικής εμφάνισής του. Εικόνες από το τηλεσκόπιο Newton συν τα δεδομένα από το SDSS συνδυάστηκαν για να επαληθεύσουν τη φύση της μελέτης ως σφαιροειδούς γαλαξία και όχι απλώς ενός αδίστακτου σφαιρικού σμήνος - όπως το Intergalactic Wanderer (NGC 2419) στο Lynx που βρίσκεται σε παρόμοια απόσταση στο διάστημα.
Αν και οι μικρότεροι νάνοι γαλαξίες έχουν απόλυτα μεγέθη παρόμοια με τα φωτεινότερα σφαιρικά σμήνη, μια σημαντική διαφορά μεταξύ των μεγάλων σφαιρωτών και των μικρών νάνων έγκειται στο μέγεθός τους. Ο νάνος UMa είναι περίπου δέκα φορές μεγαλύτερος από τους μεγαλύτερους γνωστούς σφαιρωτές. Και μεγάλο μέρος της μάζας του είναι πιθανό να είναι μη αστρική «σκοτεινή ύλη» – ενώ σχεδόν όλη η μάζα σε ένα σφαιρωτό σμήνος συσσωρεύεται σε αστέρια. Δεδομένου ότι είναι μεγάλος, αλλά όχι πολύ φωτεινός, η ομάδα έχει επισημάνει τον UMa ως νάνο γαλαξία.
Από κοσμολογική προοπτική, δορυφορικοί γαλαξίες όπως η Μεγάλη Άρκτος dSph παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξήγηση του σχηματισμού μεγάλης, ενδιάμεσης και μικρότερης κλίμακας δομής σε όλο το Σύμπαν. Στη μεγαλύτερη κλίμακα, οι σπειροειδείς γαλαξίες (όπως ο Γαλαξίας μας και ο Μεγάλος Γαλαξίας της Ανδρομέδας) είναι γνωστό ότι κατοικούν σε εκτεταμένες ομάδες γαλαξιών που ονομάζονται ομάδες και σμήνη. Η δική μας ομάδα (η Τοπική Ομάδα) είναι μικρή σε μάζα και έκταση, ενώ τα δύο μεγαλύτερα μέλη της, αν και μεγάλα σύμφωνα με τα πρότυπα των σπειροειδών γαλαξιών, είναι αρκετά μέτρια σε σύγκριση με τους μεγαλύτερους γαλαξίες που γνωρίζουν οι αστρονόμοι (οι γιγάντιοι ελλειπτικοί). Οι μεγαλύτερες κλίμακες γαλαξιακού σχηματισμού στο Σύμπαν περιλαμβάνουν χιλιάδες μεγάλους γαλαξίες, ενώ η δική μας τοπική ομάδα έχει μόνο αρκετές δεκάδες μέλη. Στις πολύ μικρές κλίμακες, ο Γαλαξίας και η ακολουθία του, που περιλαμβάνουν τα δύο ακανόνιστα σύννεφα του Μαγγελάνου και τώρα δέκα νάνους σφαιρικούς, αποτελούν ένα ενιαίο βαρυτικά δεσμευμένο σώμα. Εξαιτίας αυτού, οι αστρονόμοι έχουν την ευκαιρία να εξερευνήσουν τα μικρότερα δυνατά δομικά στοιχεία εξωγαλαξιακής δομής.
Στην εργασία τους με τίτλο «Ένας νέος Γαλαξίας Νάνος Γαλαξίας στη Μεγάλη Άρκτο» η Beth και η ομάδα της συνεχίζουν να λένε, «Το UMa εντοπίστηκε πολύ κοντά στα όρια ανίχνευσης. Πολλοί άλλοι νάνοι με ιδιότητες παρόμοιες ή πιο αμυδρές από το dSph της Μεγάλης Άρκτου μπορεί επομένως να υπάρχουν γύρω από τον Γαλαξία… είναι λογικό να αναμένουμε ότι 8-9 επιπλέον νάνοι φωτεινότεροι από τα όρια ανίχνευσης εξακολουθούν να παραμένουν ανεξερεύνητοι σε ολόκληρο τον ουρανό. Εάν αληθεύει, αυτός ο αριθμός θα απέκλειε μοντέλα (γαλαξιακού σχηματισμού) που δεν προβλέπουν την παρουσία πολλών εξαιρετικά αμυδρών νάνων».
Σε σενάριο Jeff Barbour
