Скрытая история млечного пути.
В апреле прошлого года, Амина Хелми чувствовал мурашки, пока ехала на работу в северные Нидерланды. Это никак не связано с погодой—это был чистый ожидании. Лишь несколькими днями раньше, поток данных был освобожден из Гайи, Европейского космического агентства (ЕКА), который был картографирование Млечного Пути в течение пяти лет. Астроном университета Гронингена и ее команда были гонки расчесывать через данные выводы о галактике, прежде чем другие сделали это первыми.
Работая в быстрой перемотке, не могла заснуть от волнения, Хельми и ее коллеги знали, что они были на что-то. Команда была замечена набор 30,000 ренегат звезд. В отличие от других объектов, в основной части Млечного Пути, который орбиту в относительно плоскую форму диска, эти нонконформисты были двигаться назад, на орбитах, которые везли их из галактической плоскости.
В течение недели группа работала, что световой Орды указывал на скрытые и особенно бурную главу в истории Млечного пути: банкротство-между молодые галактики и колоссальной спутником. Что зверь один раз обогнула Млечный Путь как планета вокруг звезды, но около восьми миллиардов до 11 миллиардов лет назад, эти два столкнулись, массово меняя галактического диска и россыпь звезд далеко и широко. Это последняя крупная авария галактики пережил, прежде чем он предполагал привычной форме спирали видел сегодня.
Текст объявления
Хотя сигнал о том, что древний аварии скрывался в простом виде в течение миллиардов лет, то только через данных ГАИ установлено, что астрономы наконец-то смогли его обнаружить. “Это просто невероятно, что смогли найти такую важную веху в истории Млечного Пути”, - говорит Хельми.
Таких монументальных открытий становятся почти привычными благодаря Гайя. Миссия направлена в каталоге более одного миллиарда местных звезд, графиков их яркости, температуры, возраста, места и скорости. Именно эти последние два свойства, которые особенно поучительны для астрономов: до Гайи, ученые не хватало высокоточных измерений расстояния до многих звезд, а также то, что известно как правильное движение, или звездного движения по небу. Используя эту чрезвычайно важную информацию, исследователи могут—как Хельми и ее коллеги—охоты для групп объектов, путешествуя вместе в согласованных траекторий ссылки на общую историю. Скоростей звезд также может помочь астрономам проследить влияние темной материи—невидимого и еще-загадочной субстанции, которая составляет большую часть массы галактики и поворотах пути звезд, со своей гравитацией.
Сотни статей были опубликованы данные с апреля Гайи 2018 выпуска. Они рисуют картину Млечного Пути, которая является гораздо более динамичной и сложной, чем представлялось ранее. Галактика кишит сюрпризами, в том числе и оттенками темной материи сгустки, что в конечном итоге может дать ученым лучше понять свойства непрозрачного материала. В начале, простой в месте находки уже были трансформационными, говорит астроном Василий Белокуров из Кембриджского университета, Великобритания, и еще они просто проблеск того, что грядет: “как мы видим Млечный Путь явно изменилась.”
Разрушительное прошлое
Солнечная система находится на окраине Млечного Пути, около 8000 парсек (26 000 световых лет) от галактического центра, на втором спиральном рукаве известный как Орион. Именно с этого насеста, глядя на огромные белые полосы, простирающиеся по ночному небу, что астрономы должны наметить структуру галактики.К середине 20-го века они нарисовали широкую картину, определяющую, что звезды Млечного Пути распределены в центральной выпуклости, обернуты змеиными звездными ветвями и окружены тонким сферическим ореолом. В 1970-х и 1980-х годах исследователи пришли к выводу, как эта структура создавалась на протяжении миллиардов лет, начиная с огромного облака темной материи, газа и пыли. Видимые компоненты разрушались в дискообразную структуру, которая затем увеличивалась, пожирая меньшие спутниковые галактики. Позже астрономы заполнили детали, используя наземные телескопы, чтобы повторно сфотографировать все ночное небо. Такие исследования позволили ученым более пристально вглядываться в крупномасштабные галактические объекты, такие как звездное гало, где они обнаружили остатки небольших галактик, которые были вытянуты в усеянные звездами потоки мусора.
Но наземные исследования дают астрономам только столько информации о структуре Млечного Пути, главным образом потому, что размытие от турбулентной атмосферы Земли ограничивает то, насколько точно можно определить расстояния до звезд. И хотя скорость, с которой звезды движутся к Земле или от нее, можно измерить по изменению цвета, определить их правильное движение - и, следовательно, их полную трехмерную скорость - сложно, поскольку большинство объектов так мало движутся по небу в человеческом масштабе времени. Эта проблема затмила отношения между многими звездами - связи, которые могут быть обнаружены сходством в их движениях.
Рекламное объявление
Миссия Gaia общей стоимостью около 740 миллионов евро (844 миллиона долларов США), которая была утверждена в 2000 году и запущена 13 лет спустя, была предназначена для устранения этих пробелов. Облетая вокруг Солнца немного дальше, чем Земля, космический корабль снимает одни и те же звезды с разных позиций на своей орбите. Это позволяет астрономам измерять расстояние через величину, известную как звездный параллакс - бесконечно малые сдвиги в видимом положении объекта на небе, которые сопровождают изменение перспективы. Спутник ЕКА Hipparcos, который работал с 1989 по 1993 год, собирал аналогичные данные параллакса. Но точность Гайи в конечном итоге будет в 100 раз выше. И благодаря своей чувствительности он может проникать глубже в галактику: около 99 процентов из более чем одного миллиарда звезд, которые он наблюдает, никогда точно не определяли свои расстояния.
В вычислительно интенсивном проекте исследователи Gaia создали график расположения каждой звезды относительно любой другой звезды, которую видит телескоп. Это позволило команде измерить скорость движения звезд по небу - их правильное движение. Затем, измеряя небольшие сдвиги в цвете звезд, астрономы могут получить информацию о том, как быстро объекты движутся к спутнику или от него вдоль линии его обзора. Комбинация двух измерений плюс расстояния, рассчитанные по Gaia, обеспечивают полное трехмерное движение звезд. Gaia может измерить движение в пределах прямой видимости самых ярких звезд, которые она видит, но наземные телескопы помогут измерить оставшиеся звезды. Знание, где находится каждая звезда и куда она идет, позволяет исследователям быстро выявлять скрытую историю Млечного Пути.
Так было в случае древнего столкновения, исследованного Хелми и ее коллегами (см. «Слияние на ранних этапах формирования нашей галактики»). В их работе доказательство того, что когорта звезд, которые они обнаружили, имеет общее происхождение, было подкреплено данными наземного обзора неба Слоана (SDSS) в Нью-Мексико, который показал, что все члены ансамбля имели одинаковый химический состав. , Команда выбрала имя Гайя-Энцелад для галактической галактики, которая, как считается, была домом звезд. Энцелад был великаном, который произошел от Гайи в греческой мифологии.
рассылка промо
Так случилось, что Белокуров и его коллеги также нашли доказательства столкновения, используя информацию из предварительной публикации данных Гайи в 2016 году.Эти данные не включали показания правильного движения, но, сравнивая звездные позиции в этом наборе данных с наблюдениями SDSS, сделанными около десяти лет назад, команда могла видеть, как звезды перемещались за прошедшее время. Они заметили группу объектов, путешествующих вместе по эксцентричным орбитам, которые должны в конечном итоге перенести их из центра галактики на окраину. Похоже, что они произошли от одного крупного крушения, их общая история очевидна из-за сходства в содержании металла. Поскольку намеченные скорости сформировали форму колбасы, команда окрестила галактику Гайя древней карликовой галактикой, которая когда-то была домом звезд.
Двойное именование привело к некоторой путанице в сообществе. Но как бы ни называли виновника, древнее слияние могло быть ключом к загадке Млечного Пути. Диск галактики состоит из двух компонентов: тонкий внутренний диск, содержащий газ, пыль и молодые звезды, расположен как заполнение Орео, внутри толстого внешнего диска, состоящего почти целиком из более старых звезд. Астрономы спорят, возник ли сначала толстый диск с газом и пылью, а затем конденсирующимися для образования более тонкого ядра, или же структура начиналась с тонкого диска, который затем был частично надут. Поскольку во время крушения "Gaia-Enceladus-Sausage" составляла значительную часть размера Млечного Пути, она бы откладывала много энергии в галактический диск, нагревая и расширяя его. Группа Хельми рассматривает это как знак в пользу сценария набухания и как свидетельство драматического искажения Млечного пути. Скорость, с которой такие ранее непростые идеи могут быть получены с использованием данных "Gaia", поразила исследователей. Астроном Кэтрин Джонстон из Колумбийского университета в Нью-Йорке вспоминает ажиотаж над статьей, опубликованной на следующий день после публикации данных в апреле, в которой показано, как движения около шести миллионов звезд возле Солнца выровнены по своеобразной спирали, похожей на раковину улитки Джонстон говорит, что эта модель, казалось, была отпечатком пальца, отпечатанным маленькой спутниковой галактикой, известной как Стрелец.
Источник:scientificamerican.com
