Звездный мост соединяет две карликовые галактики

Последние 15 лет ученые с нетерпением ждали данных от Gaia. Первая порция информации со спутника была опубликована три месяца назад и находится в свободном доступе для всех желающих. Этот беспрецедентный по качеству набор данных представляет собой каталог положений и яркости миллиарда звезд в нашей галактике Млечный Путь и ее окрестностях.То, что Гайя послала на Землю, уникально.

Угловое разрешение спутника аналогично разрешению космического телескопа Хаббла, но, учитывая его большее поле зрения, он может покрывать все небо, а не его небольшую часть. Фактически, Gaia использует самое большое количество пикселей для получения цифровых изображений неба для любого космического инструмента. Более того, в обсерватории есть не один телескоп, а два, разделяющие фокальную плоскость шириной один метр.

В отличие от обычных телескопов, Gaia не просто указывает и смотрит: она постоянно вращается вокруг своей оси, охватывая все небо менее чем за месяц. Таким образом, он не только измеряет мгновенные свойства звезд, но и отслеживает их изменения во времени. Это дает прекрасную возможность для поиска разнообразных объектов, например, пульсирующих или взрывающихся звезд — даже если спутник изначально не был предназначен для этого.

Команда из Кембриджа сосредоточилась на области вокруг Магеллановых облаков и использовала данные Gaia, чтобы выделить пульсирующие звезды определенного типа: так называемые RR Лиры, очень старые и химически неразвитые. Поскольку эти звезды существуют с самых первых дней существования Облаков, они дают представление об истории пары.

Изучение Большого и Малого Магелланова Облака (LMC и SMC соответственно) всегда было трудным, поскольку они растягиваются на большой площади. Но с обзором всего неба Гайи это стало намного проще.Облака вокруг Млечного Пути — самые яркие и самые большие из карликовых галактик-спутников. Известные человечеству с незапамятных времен (а европейцам — с их первых путешествий в Южное полушарие) Магеллановы облака до сих пор остаются загадкой.

Несмотря на то, что облака были постоянным украшением неба, астрономы только недавно имели возможность изучить их во всех деталях.Подходят ли облака к традиционной теории образования галактик или нет, во многом зависит от их массы и времени их первого приближения к Млечному Пути.

Исследователи из Кембриджского института астрономии нашли ключи, которые могут помочь ответить на оба эти вопроса.Во-первых, звезды типа RR Лиры, обнаруженные Гайей, были использованы для отслеживания протяженности Большого Магелланова Облака. Было обнаружено, что БМО обладает нечетким «ореолом» низкой светимости, простирающимся на 20 градусов от его центра.

БМО сможет удерживать звезды на таких больших расстояниях только в том случае, если он будет значительно больше, чем считалось ранее, составляя, возможно, целую десятую часть массы всего Млечного Пути.Точное время прибытия облаков в галактику невозможно без знания их орбит. К сожалению, орбиты спутников трудно измерить: на больших расстояниях движение объекта в небе настолько незначительно, что его просто невозможно наблюдать в течение всей жизни человека.

В отсутствие орбиты доктор Василий Белокуров и его коллеги обнаружили следующее лучшее: звездный поток.Звездные потоки образуются, когда спутник — карликовая галактика или звездное скопление — начинает ощущать приливную силу тела, вокруг которого он вращается. Приливы растягивают спутник в двух направлениях: к хозяину и от него. В результате на периферии спутника образуются два отверстия: небольшие области, где гравитационное притяжение спутника уравновешивается притяжением хозяина.

Звезды-спутники, попадающие в эти области, легко могут полностью покинуть спутник и начать вращаться вокруг хозяина. Постепенно звезда за звездой покидают спутник, оставляя световой след на небе и тем самым открывая орбиту спутника.«Звездные потоки вокруг Облаков были предсказаны, но никогда не наблюдались», — объясняет д-р Белокуров. «Отметив на небе местоположения Лиры Гайи RR, мы были удивлены, увидев узкую мостовидную структуру, соединяющую два облака. Мы считаем, что, по крайней мере, частично этот« мост »состоит из звезд, отделенных от Малого Облака.

По большому счету. Остальное на самом деле может быть звездами БМО, вытянутыми из него Млечным путем ".

Исследователи считают, что мост RR Lyrae поможет прояснить историю взаимодействия облаков и нашей галактики.«Мы сравнили форму и точное положение звездного моста Гайя с компьютерным моделированием Магеллановых Облаков по мере их приближения к Млечному Пути», — объясняет д-р Денис Эркал, соавтор исследования. «Многие звезды в мосту, похоже, были удалены из SMC в результате последнего взаимодействия, около 200 миллионов лет назад, когда карликовые галактики прошли относительно близко друг от друга».

Мы считаем, что в результате этого полета — Таким образом, не только звезды, но и водород был удален из SMC. Измеряя смещение между RR Лиры и водородными мостами, мы можем наложить ограничения на плотность газовой галактической короны ».

Горячая галактическая корона, состоящая из ионизированного газа с очень низкой плотностью, как известно, трудна для изучения. Тем не менее, он стал предметом пристального изучения, потому что ученые считают, что он может содержать большую часть недостающей барионной — или обычной — материи.

Астрономы пытаются оценить, где находится это недостающее вещество (атомы и ионы, из которых состоят звезды, планеты, пыль и газ). Считается, что большая часть или даже все недостающие барионы находятся в короне. Они надеются решить эту загадку, измеряя корональную плотность на больших расстояниях.Во время предыдущего столкновения Малого и Большого Магелланова Облака и звезды, и газ вырвались из Малого Облака, образовав приливный поток.

Изначально газ и звезды двигались с одинаковой скоростью. Однако, когда Облака приблизились к нашей Галактике, корона Млечного Пути оказала сопротивление на них обоих. Звезды, будучи относительно небольшими и плотными, пробили корону, не изменив своей скорости. Однако более разреженный нейтральный газообразный водород существенно замедлился в короне.

Сравнивая текущее местоположение звезд и газа, принимая во внимание плотность газа и то, как долго Облака находились в короне, команда оценила плотность короны. Доктор Эркал заключает: «Наша оценка показала, что корона может составлять значительную часть недостающих барионов, что согласуется с предыдущими независимыми методами. Поскольку проблема с отсутствующими барионами, казалось бы, решена, текущая модель образования галактик хорошо выдерживает возможно более тщательное изучение с Гайей ".


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Exit mobile version