Net zoals de maan om de aarde draait, en de aarde draait om de zon, sterrenstelsels draaien om elkaar volgens de voorspellingen van de kosmologie.

Bijvoorbeeld, meer dan 50 ontdekte satellietstelsels draaien in een baan om ons eigen sterrenstelsel, De melkweg. De grootste hiervan is de Grote Magelhaense Wolk, of LMC, een groot dwergstelsel dat lijkt op een vage wolk aan de nachtelijke hemel op het zuidelijk halfrond.

Een team van astronomen onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Californië, rivieroever, heeft ontdekt dat verschillende van de kleine - of "dwerg"-sterrenstelsels die rond de Melkweg draaien waarschijnlijk zijn gestolen uit de LMC, waaronder een aantal ultrazwakke dwergen, maar ook relatief heldere en bekende satellietstelsels, zoals Carina en Fornax.

De onderzoekers deden de ontdekking door nieuwe gegevens te gebruiken die door de Gaia-ruimtetelescoop zijn verzameld over de bewegingen van verschillende nabijgelegen sterrenstelsels en dit te contrasteren met ultramoderne kosmologische hydrodynamische simulaties. Het UC Riverside-team gebruikte de posities in de lucht en de voorspelde snelheden van materiaal, zoals donkere materie, begeleidend bij het LMC, vinden dat ten minste vier ultrazwakke dwergen en twee klassieke dwergen, Carina en Fornax, waren vroeger satellieten van de LMC. Door het lopende fusieproces, echter, de massievere Melkweg gebruikte zijn krachtige zwaartekrachtveld om de LMC uit elkaar te halen en deze satellieten te stelen, melden de onderzoekers.

"Deze resultaten zijn een belangrijke bevestiging van onze kosmologische modellen, die voorspellen dat kleine dwergsterrenstelsels in het heelal ook omringd zouden moeten zijn door een populatie van kleinere, zwakkere metgezellen van sterrenstelsels, " zei Laura Verkoop, een assistent-professor natuurkunde en sterrenkunde, die het onderzoeksteam leidde. "Dit is de eerste keer dat we in staat zijn om de hiërarchie van structuurvorming in kaart te brengen voor zulke zwakke en ultrazwakke dwergen."

De bevindingen hebben belangrijke implicaties voor de totale massa van de LMC en ook voor de vorming van de Melkweg.

"Als er pas onlangs zoveel dwergen met de LMC zijn meegekomen, dat betekent dat de eigenschappen van de Melkweg-satellietpopulatie slechts 1 miljard jaar geleden radicaal anders waren, invloed hebben op ons begrip van hoe de zwakste sterrenstelsels zich vormen en evolueren, ' zei Verkoop.

Onderzoeksresultaten verschijnen in het novembernummer van de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Dwergstelsels zijn kleine sterrenstelsels die een paar duizend tot een paar miljard sterren bevatten. De onderzoekers gebruikten computersimulaties van het Feedback In Realistische Omgevingen-project om te laten zien dat de LMC en soortgelijke sterrenstelsels talrijke kleine dwergstelsels herbergen, waarvan vele helemaal geen sterren bevatten - alleen donkere materie, een soort materie waarvan wetenschappers denken dat ze het grootste deel van de massa van het universum uitmaken.

"Het hoge aantal kleine dwergstelsels lijkt erop te wijzen dat het gehalte aan donkere materie van de LMC vrij groot is, wat betekent dat de Melkweg de meest massale fusie in zijn geschiedenis ondergaat, met het LMC, zijn partner, het binnenbrengen van maar liefst een derde van de massa in de halo van donkere materie in de Melkweg - de halo van onzichtbaar materiaal die ons melkwegstelsel omringt, " zei Ethan Jahn, de eerste auteur van het artikel en een afgestudeerde student in de onderzoeksgroep van Sales.

Jahn legde uit dat het aantal kleine dwergstelsels van de LMC-gastheren hoger kan zijn dan astronomen eerder hadden geschat, en dat veel van deze kleine satellieten geen sterren hebben.

"Kleine sterrenstelsels zijn moeilijk te meten, en het is mogelijk dat sommige reeds bekende ultrazwakke dwergsterrenstelsels in feite geassocieerd zijn met de LMC, " zei hij. "Het is ook mogelijk dat we nieuwe ultrafaints zullen ontdekken die verband houden met de LMC."

Dwergstelsels kunnen ofwel satellieten zijn van grotere sterrenstelsels, of ze kunnen worden "geïsoleerd, " op zichzelf bestaand en onafhankelijk van een groter object. De LMC was vroeger geïsoleerd, Jan legde uit, maar het werd gevangen door de zwaartekracht van de Melkweg en is nu zijn satelliet.

"Het LMC heeft ten minste zeven eigen satellietstelsels gehost, inclusief de kleine Magelhaense wolk aan de zuidelijke hemel, voordat ze door de Melkweg werden gevangen, " hij zei.

Volgende, het team zal bestuderen hoe de satellieten van sterrenstelsels ter grootte van LMC hun sterren vormen en hoe dat zich verhoudt tot de hoeveelheid donkere materie die ze hebben.

"Het zal interessant zijn om te zien of ze zich anders vormen dan satellieten van Melkwegachtige sterrenstelsels, ' zei Jahn.