- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -
[1]
Небесная карта Млечного Пути и его спутников, созданная полученная Гайей на основании измерений почти 1,7 млрд звёзд
25 апреля Тереза Антойя из Барселонского университета стала одной из тысяч астрономов, скачавших и начавших изучать новую полную карту Млечного Пути, созданную космическим кораблём Гайя [2] Европейского космического агентства. Не прошло и дня, как они с коллегами сообщили [3] об обнаружении невиданных ранее подструктур по всей Галактике: «Формы в виде арок, панцирей улиток и горных хребтов», — писали они – каждая из которых даёт намёки на загадочное прошлое Млечного Пути.
Работа Антойи – одна из целого потока работ, начавшегося после долгожданного второго выхода данных со спутника Гайи, запущенного в 2013 году, и размечавшего с тех пор расположение, яркость и цвета 1,7 млрд звёзд Млечного Пути, а также скорости 1,3 млрд из этих звёзд. (В сентябре 2016 команда спутника выпустила первую карту, на которой были размечены расположение и яркость только 1.1 млрд звёзд). Астрономы, имевшие до того каталог, содержавший 2,5 млн ярчайших звёзд Галактики, приветствуют новую эру точной астрономии. И вот самые важные открытия, сделанные на основе новых данных.
Французская команда применила заранее заготовленный алгоритм STREAMFINDER [поиск потоков] к данным Гайи, и сразу же обнаружила богатую сеть «звёздных потоков», совместно движущихся внутрь и по окружности Млечного Пути звёзд. «Идея состоит в том, чтобы отследить движение этих потоков обратно во времени, и изучить прошлое Галактики и историю её формирования», — сказал Киати Малхан из Страсбургского университета, ведущий автор работы [4], описывающей эти открытия в области «галактической археологии».
Изобилие звёздных потоков – которые считаются последствиями втянутых гравитацией мелких галактик-спутников и звёздных скоплений – потенциально могут разрешить «проблему недостающих спутников», вопрос о том, почему вокруг Млечного Пути наблюдается всего лишь порядка 50 галактик-спутников, несмотря на то, что в компьютерных симуляциях формирования галактики их сотни. Ещё одна загадка – почему спутники Млечного Пути находятся в одной плоскости, хотя симуляции говорят о том, что они должны были сформироваться со всех сторон. Малхан с коллегами надеется уточнить или разрешить эту проблему с плоскостью путём «статистического анализа структуры и динамики большого набора потоков».
[5]
Звёздные потоки в северном и южном полушарии; цвет обозначает их скорость течения.
Ещё одна группа использовала данные Гайи для детального изучения [6] самых длинных галактических потоков. На движение некоторых звёзд, судя по всему, оказывали возмущающее воздействие клочки невидимой тёмной материи, что говорит о том, что эти потоки можно использовать для построения карты подструктур тёмной материи по всей Галактике.
Десятилетиями астрофизики спорили по поводу происхождения сверхновых типа Ia [7] – взрывов звёзд, служащих «стандартными свечами» для оценки космических расстояний. Используя данные с Гайи и последующие наблюдения с телескопа, Кен Шеен из Калифорнийского университета в Беркли с коллегами обнаружили убедительные подтверждения [8] теории «динамически развивавшейся дважды вырожденной двойной детонации» (dynamically driven double-degenerate double-detonation, D6).
Сценарий D6 начинается с двух белых карликов — плотных ядер умерших звёзд, размером с планету – находящихся на близкой взаимной орбите. Согласно теории, более массивный карлик должен начать срывать материю с менее массивного, причём так быстро и бурно, что часть гелия в переходящей материи взрывается. Этот взрыв порождает взрыв углерода и кислорода в более массивном карлике, в результате чего он взрывается, порождая сверхновую Ia. Второй белый карлик, так как его уже ничто не удерживает, срывается и улетает в космос с огромной скоростью.
Среди данных Гайи Шен с коллегами обнаружили трёх «сверхскоростных белых карликов», спешащих через Галактику со скоростями более 1000 км/с, чего достаточно для того, чтобы вырваться из её гравитационного притяжения. Они утверждают, что их обнаружение даёт «предварительное подтверждение» сценария D6. В письме Шеен сказал, что понимание истории сверхновых типа Ia уменьшит неопределённости в измерениях космических расстояний и моделях химического обогащения галактик взрывами сверхновых.
Британские астрономы отследили происхождение [9] ещё одной сверхскоростной звезды, которая, как выяснилось, происходит из центра Большого Магелланова Облака [10], крупнейшей галактики-спутника Млечного Пути. А это может означать только одно: то, что звезда получила ускорение благодаря эффекту пращи, пройдя мимо массивной чёрной дыры в центре Большого Магелланова Облака. В центрах полноразмерных галактик почти всегда таятся огромные чёрные дыры, происхождение которых остаётся загадкой. Их наличие в некоторых мелких галактиках проясняет загадку.
Звёзды, вращающиеся по часовой стрелке вокруг центра Большого Магелланова Облака, крупнейшей галактики-спутника Млечного Пути
В 1998 году Адам Рисс и другие астрономы на основании расстояний до сверхновых типа Ia предположили, что Вселенная расширяется с ускорением под влиянием «тёмной энергии». Интересно, что по поводу точной скорости расширения (известной, как "постоянная Хаббла [11]") оценки, основанные на сверхновых, отличаются на 8% от оценок на основе света, пришедшего из ранней Вселенной, даже если учесть ускорение, придаваемое тёмной энергией, происходившее с тех пор. Это одна из величайших загадок космологии.
Теперь Рисс с коллегами использовали данные Гайи для более точного измерения расстояний до цефеид [12], позволяющих калибровать расстояния до сверхновых типа Ia. Это позволило им [13] сделать наиболее точные измерения постоянной Хаббла при помощи сверхновых, что лишь увеличило расхождения этих оценок с наблюдениями за ранней Вселенной.
Пока множество исследователей изучают разнообразное звёздное население [14] и динамику Галактики, Лора Уоткинс из Института исследований космоса с помощью космического телескопа и её коллеги использовали движения звёздных скоплений, движущихся по орбитам в Млечном Пути, для оценки массы Галактики [15]. Они говорят, что, учитывая тёмную материю, она составляет порядка 1,5 трлн солнечных масс. Джошуа Симон из Института наук Карнеги проанализировал [16] удалённую популяцию галактик-спутников, и обнаружил, что все они сейчас находятся на ближайшем расстоянии на своих орбитах вокруг Млечного Пути. Это совпадение кажется «странным», как написал Симон в письме. «Не думаю, что у нас было достаточно времени, чтобы выяснить все последствия этого результата». «Мы знаем, что данные с Гайи произведут революцию», — добавил Симон. И астрономы будут пожинать их плоды в ближайшие несколько лет.
Автор: SLY_G
Источник [17]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/astronomiya/286305
Ссылки в тексте:
[1] Image: https://d2r55xnwy6nx47.cloudfront.net/uploads/2018/05/ESA_Gaia_Lede-2880x1512.jpg
[2] космическим кораблём Гайя: https://ru.wikipedia.org/wiki/Gaia
[3] они с коллегами сообщили: https://arxiv.org/abs/1804.10196v1
[4] работы: https://arxiv.org/abs/1804.11339
[5] Image: https://d2r55xnwy6nx47.cloudfront.net/uploads/2018/05/StellarStreams_1160.jpg
[6] детального изучения: https://arxiv.org/abs/1805.00425
[7] сверхновых типа Ia: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B8%D0%BF%D0%B0_Ia
[8] обнаружили убедительные подтверждения: https://arxiv.org/abs/1804.11163
[9] отследили происхождение: https://arxiv.org/pdf/1804.10197.pdf
[10] Большого Магелланова Облака: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B5_%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BE_%D0%9E%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%BE
[11] постоянная Хаббла: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%A5%D0%B0%D0%B1%D0%B1%D0%BB%D0%B0
[12] цефеид: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D1%84%D0%B5%D0%B8%D0%B4%D1%8B
[13] позволило им: https://arxiv.org/abs/1804.10655
[14] разнообразное звёздное население: https://arxiv.org/abs/1804.09378
[15] оценки массы Галактики: https://arxiv.org/abs/1804.11348
[16] проанализировал: https://arxiv.org/abs/1804.10230
[17] Источник: https://habr.com/post/417197/?utm_campaign=417197
Нажмите здесь для печати.