Сожмите кулак, вытяните руку и направьте ее в совездие Стрельца. Примерно такой "кусочек" неба охватывает панорама инфракрасного обзора 2MASS.
В видимом свете большинство звезд скрыто за густыми облаками пыли, но инфракрасные волны способны проникнуть насквозь.
Самая яркая область в левом верхнем углу — это центр нашей галактики в 27 000 световых лет от нас. Там скрывается сверхмассиная черная дыра массой больше четырех миллионов Солнц.
Поскольку мы находимся внутри нашей Галактики, увидеть её целиком невозможно — словно пытаться разглядеть лес, стоя в гуще деревьев. Однако с помощью орбитального телескопа Европейского космического агентства Gaia, учёные смогли создать наиболее детальную «карту» Млечного Пути, основываясь на данных о положении более миллиарда звёзд.
Эта карта показывает, что наша Галактика обладает тонким и вытянутым диском — характерной чертой спиральных галактик. Именно в этом диске расположено наше Солнце, а вместе с ним и все звезды, что мы видим на ночном небе. Особый интерес вызывает тот факт, что внешний край галактического диска искривлён — эффект, ранее предполагавшийся теоретически, но теперь подтверждённый наблюдениями.
Хотя сама миссия Gaia завершилась в марте, учёные всё ещё продолжают анализировать её колоссальный массив данных, открывая всё новые тайны строения нашей Галактики.
Взгляните на ночное небо. То, что мы видим невооруженным глазом – лишь крохотная часть величественной картины космоса. Но благодаря современным телескопам у нас есть возможность заглянуть гораздо дальше, в самое сердце нашей Галактики – область столь удивительную, что она способна посоперничать с человеческим воображением.
Перед вами уникальное составное изображение центра Млечного Пути. Оно напоминает картину импрессиониста, где красные, фиолетовые и золотистые краски сливаются в космическую симфонию цвета. Но это не художественный вымысел – это реальное изображение, полученное путем объединения данных с нескольких самых мощных телескопов современности:
Космический телескоп "Хаббл" (NASA/ESA);
Рентгеновская обсерватория "Чандра" (NASA);
Инфракрасный телескоп "Спитцер" (NASA);
Very Large Telescope (ESO) в чилийской пустыне Атакама.
Что мы видим?
На расстоянии около 27 000 световых лет от Земли скрывается один из самых загадочных регионов известной нам Вселенной. Здесь, в центре Млечного Пути, космос демонстрирует свою завораживающую мощь:
В самом центре притаилась сверхмассивная черная дыра Стрелец A* – космический колосс, масса которого в 4,3 миллиона раз превышает массу Солнца.
Раскаленные газовые облака, температура которых достигает миллионов градусов.
Древние звездные скопления, где звезды расположены так тесно, что расстояние между некоторыми из них составляет всего несколько световых дней.
Нейтронные звезды — космические маяки, которые при среднем диаметре в 30 километров имеют массу, сопоставимую с массой Солнца, а порой и больше.
Молодые и чрезвычайно горячие сверхмассивные звезды, чье излучение разогревает окружающее пространство.
Изучение галактического центра — это ключ к пониманию эволюции галактик, природы черных дыр и фундаментальных законов Вселенной. Каждый сеанс наблюдения за этим регионом нашего галактического дома позволяет ученым делать открытия, но и обеспечивает их новыми загадками на десятилетия вперед.
Изображение, которое вы видите, – это результат десятилетий развития науки и технологий, труда множества ученых и инженеров. Оно напоминает нам, что космос был, есть и всегда будет источником удивления и вдохновения для всего человечества.
Свет, который мы видим на этом изображении, начал свое путешествие к Земле во времена последнего ледникового периода. За эти тысячелетия исчезли древние цивилизации, были построены и разрушены империи, а он все летел сквозь космическую тьму к нашим глазам. И прямо сейчас, в бескрайних глубинах Млечного Пути, может зарождаться новая звезда – ее первый свет достигнет Земли лишь тогда, когда наша нынешняя история станет такой же далекой, как для нас сегодня – эпоха мамонтов.
Взгляните на ночное небо. То, что мы видим невооруженным глазом – лишь крохотная часть величественной картины космоса. Но благодаря современным телескопам у нас есть возможность заглянуть гораздо дальше, в самое сердце нашей Галактики – область столь удивительную, что она способна посоперничать с человеческим воображением.
Перед вами уникальное составное изображение центра Млечного Пути. Оно напоминает картину импрессиониста, где красные, фиолетовые и золотистые краски сливаются в космическую симфонию цвета. Но это не художественный вымысел – это реальное изображение, полученное путем объединения данных с нескольких самых мощных телескопов современности:
Космический телескоп "Хаббл" (NASA/ESA);
Рентгеновская обсерватория "Чандра" (NASA);
Инфракрасный телескоп "Спитцер" (NASA);
Very Large Telescope (ESO) в чилийской пустыне Атакама.
Что мы видим?
На расстоянии около 27 000 световых лет от Земли скрывается один из самых загадочных регионов известной нам Вселенной. Здесь, в центре Млечного Пути, космос демонстрирует свою завораживающую мощь:
В самом центре притаилась сверхмассивная черная дыра Стрелец A* – космический колосс, масса которого в 4,3 миллиона раз превышает массу Солнца.
Раскаленные газовые облака, температура которых достигает миллионов градусов.
Древние звездные скопления, где звезды расположены так тесно, что расстояние между некоторыми из них составляет всего несколько световых дней.
Нейтронные звезды — космические маяки, которые при среднем диаметре в 30 километров имеют массу, сопоставимую с массой Солнца, а порой и больше.
Молодые и чрезвычайно горячие сверхмассивные звезды, чье излучение разогревает окружающее пространство.
Изучение галактического центра — это ключ к пониманию эволюции галактик, природы черных дыр и фундаментальных законов Вселенной. Каждый сеанс наблюдения за этим регионом нашего галактического дома позволяет ученым делать открытия, но и обеспечивает их новыми загадками на десятилетия вперед.
Изображение, которое вы видите, – это результат десятилетий развития науки и технологий, труда множества ученых и инженеров. Оно напоминает нам, что космос был, есть и всегда будет источником удивления и вдохновения для всего человечества.
Свет, который мы видим на этом изображении, начал свое путешествие к Земле во времена последнего ледникового периода. За эти тысячелетия исчезли древние цивилизации, были построены и разрушены империи, а он все летел сквозь космическую тьму к нашим глазам. И прямо сейчас, в бескрайних глубинах Млечного Пути, может зарождаться новая звезда – ее первый свет достигнет Земли лишь тогда, когда наша нынешняя история станет такой же далекой, как для нас сегодня – эпоха мамонтов.
В 2020 году австралийский радиотелескоп ASKAP зафиксировал странный сигнал ASKAP J173608.2-321635, источник которого скрывался в направлении центра Млечного Пути. Сначала казалось, что это рядовое явление, так как космос полон радиоисточников: пульсары, квазары, остатки сверхновых.
Однако чем больше данных накапливалось, тем очевиднее становилось, что "нечто", породившее сигнал ASKAP J173608.2-321635, не похоже ни на что известное науке.
Космический хаос
Космические источники излучения обычно предсказуемы. У каждого типа объектов есть свой "почерк". Например:
Пульсары вращаются вокруг своей оси с точностью атомных часов — от одного оборота за несколько секунд до нескольких сотен оборотов в секунду.
Звезды в двойных системах регулярно затмевают друг друга, создавая периодические провалы в яркости. Цикл повторяется раз за разом.
Пульсирующие переменные звезды меняют светимость из-за поочередного расширения и сжатия внешних слоев и изменения их температуры. Этот процесс подчиняется законам звездной физики и полностью предсказуем.
Даже квазары, питаемые сверхмассивными черными дырами и демонстрирующие на первый взгляд хаотичное поведение, подчиняются статистическим закономерностям.
ASKAP J173608.2-321635 игнорирует все правила.
Объект может молчать три недели, а потом внезапно вспыхнуть на пять дней. Затем полугодавая тишина, которая сменится вспышкой, длящейся всего несколько часов. И вновь тишина. За пять лет наблюдений астрономы зарегистрировали десятки активных фаз — ни одна не повторила предыдущую ни по длительности, ни по мощности.
Это не просто нерегулярность. Это полное отсутствие какой-либо систематичности.
Примечательно, что между периодами активности объект не тускнеет постепенно. Он "выключается" мгновенно и полностью.
Представьте радиоисточник как лампочку. Обычные переменные объекты ведут себя как лампы с диммером — плавно становятся ярче или тусклее. А вот ASKAP J173608.2-321635 работает как обычная лампа накаливания: щелк — горит, щелк — не горит. Никаких промежуточных состояний.
Такое поведение противоречит физике большинства известных астрономических процессов, которые имеют инерцию и не могут "выключаться" мгновенно.
Призрак в радиодиапазоне
Одна из самых загадочных особенностей объекта — его избирательность по длинам волн. ASKAP J173608.2-321635 излучает исключительно в узком радиодиапазоне около 1 гигагерца. Астрономы, в попытках понять природу аномалии, наводили на эту область:
Рентгеновские телескопы — ничего;
Инфракрасные обсерватории — пусто;
Оптические телескопы — тишина;
Ультрафиолетовые детекторы — ноль.
Объект буквально неуловим во всех диапазонах, кроме радио.
Следовательно, это исключает практически все кандидатов:
Пульсары светятся постоянно во всем спектре — от радио до гамма-лучей. Они не могут "спрятаться".
Магнетары (сверхнамагниченные нейтронные звезды) производят мощнейшие рентгеновские вспышки, которые невозможно не заметить.
Переменные звезды видны в оптическом (видимом) диапазоне по определению — это же звезды.
Черные дыры и нейтронные звезды с аккреционными дисками разогревают падающее вещество до миллионов градусов. Такой объект сияет в рентгене ярче прожектора.
Что может излучать только в радио и быть абсолютно невидимым во всех остальных диапазонах? Астрономы не знают.
Первое предположение — необычный пульсар с нестабильным вращением. Возможно, его магнитное поле устроено так, что луч излучения "мигает" непредсказуемо.
Проблема: пульсары не "выключаются" полностью. Их сигнал может ослабевать, но полностью исчезать на недели, а то и месяцы — это за гранью известной физики нейтронных звезд.
Версия 2: магнетар в спящем режиме
Магнетары периодически "просыпаются", производя всплески активности в виде радиоволн. Может быть, перед нами такой случай?
Проблема: магнетары обязательно излучают в рентгеновском и гамма-диапазонах. Даже в спокойной фазе их рентгеновское свечение регистрируется. Здесь его нет вообще.
Версия 3: двойная система с затмениями
Возможно, это пара объектов, где один периодически заслоняет излучение другого?
Проблема: Затмения в двойных системах происходят регулярно, с четким периодом обращения. Здесь никакой периодичности нет.
Версия 4: белый карлик с аномальным магнитным полем
Некоторые белые карлики обладают чрезвычайно сильными магнитными полями и могут производить радиовспышки.
Проблема: белые карлики горячие — их можно наблюдать в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. Объект ASKAP J173608.2-321635 невидим в этих спектрах.
Версия 5: коричневый карлик с радиовспышками
Коричневые карлики — "неудавшиеся звезды" — иногда производят мощные радиовсплески из-за магнитной активности.
Проблема: коричневые карлики излучают преимущественно в инфракрасном диапазоне. Они недостаточно горячи для того, чтобы наблюдать их в оптические телескопы, но по ИК-излучению их легко найти. Здесь инфракрасного излучения нет.
В настоящее время научное сообщество склоняется к радикальной гипотезе: мы нашли нечто, для чего у нас нет теоретической модели. Вероятно, мы столкнулись с новым классом космических объектов, который выходит за рамки наших стандартных классификаций.
История науки знает такие примеры. Например, когда в 1967 году открыли первый пульсар, то астрономы были так поражены, что устроили масштабную проверку данных — сигнал был настолько регулярным, что его даже в шутку назвали LGM-1 (Little Green Men — "маленькие зеленые человечки"). Потребовалось время, чтобы понять: это быстровращающаяся нейтронная звезда.
А когда в 1960-х годах обнаружили первые квазары, то их яркость казалась невозможной, а удаленность от Земли — просто запредельной. Потребовались десятилетия исследований, чтобы ученые осознали, что имеют дело со сверхмассивными черными дырами, активно пожирающими окружающую материю.
Возможно, ASKAP J173608.2-321635 — начало новой главы в астрономии.
Новое открытие представляет собой важный шаг в понимании того, как галактики взаимодействуют друг с другом и как они эволюционируют с течением времени.
Учёные обнаружили, что наша галактика Млечный Путь вступает в контакт с ближайшей соседкой — галактикой Андромеда. Это стало возможным благодаря исследованию межгалактической среды вокруг галактики IRAS 08339+6517, также известной как 2MASX J08382309+6507160. Эта галактика спиральной формы находится в созвездии Большой Медведицы на расстоянии 270 миллионов световых лет от нас.Она имеет диаметр равный 64.21 световых лет и характеризуется вспышкой звездообразования.
Исследование, опубликованное на сайте nature, показало, что межгалактическая среда этой галактики имеет четкую границу с межзвёздной средой и с окружающей средой. Это открытие позволило учёным определить границу между галактикой и более глубоким космосом.
«Если эта галактика типична, то исследование свидетельствует о том, что наша галактика уже вступает во взаимодействие с Андромедой», — прокомментировал ведущий автор статьи, доцент Николь М. Нильсен.
Это открытие имеет огромное значение для понимания того, как галактики развиваются и взаимодействуют друг с другом. Учёные считают, что окологалактическая среда играет ключевую роль в цикле газа галактик, и понимание этого процесса может помочь ответить на вопросы о том, как галактики наращивают свою массу с течением времени.
«Весьма вероятно, что окологалактические среды (CGM) нашего Млечного Пути и Андромеды уже перекрываются и взаимодействуют», — добавил доктор Нильсен.
Исследование было проведено с помощью устройства Keck Cosmic Web Imager (KCWI), установленного на 10-метровом телескопе Кека на Гавайях. Это открытие является важным шагом в понимании того, как галактики взаимодействуют друг с другом и как они эволюционируют с течением времени.
«Теперь мы видим, где заканчивается влияние галактики, где она становится частью более широкой космической паутины и других галактик», — сказал Нильсен.
«Это первый раз, когда нам удалось сфотографировать гало материи вокруг галактики. Исследование добавляет ещё один кусочек к головоломке, которая является одним из главных вопросов в астрономии и эволюции галактик: как эволюционируют галактики? Как они получают свой газ? Как они перерабатывают этот газ? Куда девается этот газ?», — добавила профессор Эмма Райан-Вебер, директор ASTRO 3D.
Учёные планируют продолжить исследование межгалактической среды галактик и изучение её роли в эволюции галактик.
Каждую ночь, глядя на звездное небо, мы видим лишь крошечную часть нашего Млечного Пути – звезды, которые кажутся застывшими в вечности. Но стоит направить телескоп в глубины космоса, и перед нами откроется захватывающая драма – галактический каннибализм, где гигантские "звездные фабрики" поглощают своих меньших собратьев.
В этой космической охоте наш Млечный Путь играет роль одного из главных хищников. Прямо сейчас он медленно разрывает и поглощает несколько карликовых галактик-спутников. Их звезды, словно космическая добыча, растягиваются в длинные светящиеся потоки, постепенно становясь частью нашей галактики.
Анатомия космического пиршества
В этом космическом танце сближения галактик гравитация играет роль безжалостного дирижера. Подобно приливным силам, что заставляют океаны Земли вздыматься к Луне, гравитационное воздействие гиганта-охотника искажает форму меньшей галактики. Ближайшие к хищнику области жертвы испытывают более сильное притяжение, чем удаленные части, и эта неравномерность сил буквально разрывает меньшую галактику на части.
Звезды и межзвездный газ меньшей галактики "перетекают" в галактику-охотника по спиральным потокам, формируя причудливые космические структуры – звездные мосты и хвосты. Этот процесс, называемый приливным разрушением, может длиться миллиарды лет – настоящий эпический пир в масштабах Вселенной.
Грядущее столкновение титанов
Но самое захватывающее событие ждет нас впереди. Примерно через 4,5 миллиарда лет наш галактический хищник встретит достойного соперника – галактику Андромеды. Это будет не охота, а грандиозное слияние двух космических гигантов, в результате которого родится новая, еще более массивная галактика – Млекомеда. И этот величественный процесс, вероятно, уже начался: гигантские гало темной материи обеих галактик, возможно, уже вступили в первый контакт.
Галактический каннибализм — фундаментальный процесс эволюции Вселенной, где из столкновений и разрушений рождаются новые, более крупные и сложные структуры. В этом танце космических гигантов мы наблюдаем саму суть развития нашей Вселенной.
В следующий раз, глядя на россыпь звезд нашего Млечного Пути, помните: наша галактика — не просто скопление светящихся точек, а активный участник грандиозного космического балета, где гигантские звездные системы ведут свой вечный танец слияния и трансформации.
Она порождает периодические изменения миллиметрового излучения от диска
Схема модели аккреционного диска вокруг Стрельца А*, содержащего горячую точку
Астрономы обнаружили горячую точку, вращающуюся внутри аккреционного диска вокруг сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. На объект указала синусоидальная периодическая модуляция излучения от диска, обнаруженная в данных наземного радиотелескопа ALMA. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Стрелец A* — компактный радиоисточник, связанный со сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути, обладающей массой 4,29 миллиона масс Солнца. На ее существование сначала указали параметры движения звезд, а окончательно наличие черной дыры подтвердило изображение ее тени, полученное проектом EHT (Event Horizon Telescope).
Наблюдения за этой черной дырой, окруженной аккреционным диском, и ее окрестностями позволяют проверять предсказания Общей теории относительности и изучать физику аккреции вещества на черную дыру и механизмы ускорения частиц вблизи нее. Важную роль в исследованиях играет мониторинг переменности излучения от Стрельца А* на разных длинах волн, который позволяет определять геометрию внутренней части аккреционного диска и выявлять всплески темпа аккреции.
Группа астрономов во главе с Кадзуки Янагисавой (Kazuki Yanagisawa) из Университета Кэйо проанализировала данные наблюдений наземной системы радиотелескопов ALMA в миллиметровом диапазоне за Стрельцом А*, полученные в период с 2015 по 2022 год. Ученые искали в данных случаи периодической переменности излучения, которые указали бы на особенности структуры аккреционного диска вокруг черной дыры.
Кривые блеска Стрельца А* по данным ALMA
В ходе анализа данных ALMA за июль 2021 года обнаружилась редкая, но однозначная и когерентная синусоидальная модуляция потока излучения с периодом 52,28 минуты. Лучше всего такую переменность излучения объясняет модель горячей точки (локализованных пузырей очень горячей плазмы) внутри аккреционного диска, которая движется по орбите с радиусом в 4 гравитационных радиуса от черной дыры, при этом земной наблюдатель смотрит на диск под небольшим наклоном. Расчеты также показали, что на полученный результат мало влияют неопределенности, связанные с эффектами Общей теории относительности (например, искривление траекторий фотонов) и истинными размерами горячей точки.
Орбита горячей точки располагается за пределами самой внутренней устойчивой круговой орбиты и сопоставима с диаметром излучающего кольца на изображении тени черной дыры от EHT, а также согласуется с данными наблюдений телескопа VLT за Стрельцом А*. По мнению исследователей, это говорит о том, что возникающие в почти плоском аккреционном диске горячие точки могут играть ключевую роль в переменности излучения Стрельца А*.
Еще одним интересным открытием, сделанным в ходе наблюдений за переменностью излучения Стрельца А*, стало обнаружение вблизи черной дыры намагниченного облака плазмы.
Анализ более 800 галактических систем из обзора Sloan выявил чрезмерно большое количество галактик-спутников, движение которых коррелирует друг с другом. По мнению ученых, это признак того, что массивные группы галактик появились позже, чем предсказывает стандартная космологическая модель. Значит, и Вселенная моложе, чем мы думаем.
В стандартной космологической модели (ΛCDM) галактические системы растут постепенно за счет присоединения более мелких объектов. Сперва эти объекты становятся спутниками, но рано или поздно сливаются с основной галактикой. Так, недавно ученые поняли, что Малое Магелланово Облако, галактика — спутник Млечного Пути, состоит из двух отдельных структур, вероятно, остатков бывших галактик. А еще ранее в центре Млечного Пути обнаружили звезду, которая, видимо, сформировалась в какой-то карликовой галактике, после чего мигрировала к нам.
Именно поэтому астрономы изучают движение галактик — спутников ближайших к нам крупных галактик. И оказывается, что многие из них вращаются в одной плоскости, которая к тому же часто совпадает с плоскостью центральной галактики. Ученые объясняют это через «присоединение» спутников вдоль нитей космической паутины и другие взаимодействия объектов как друг с другом, так и с более масштабными структурами Вселенной. Тем не менее данные наблюдений расходятся с расчетами.
Расхождение в расчетах и наблюдениях в прошлых исследованиях можно объяснить малой выборкой галактик, отчего ранее ученые признали результаты неоднозначными. Поэтому авторы нового исследования провели статистический анализ подходящих галактик из Слоановского цифрового небесного обзора. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
В качестве «центральных» ученые отобрали галактики с массой от 1011 до 1011.5 солнечной массы, затем, следуя принятым параметрам для выявления галактик-спутников, они отыскали в окрестностях крупных галактик чуть менее яркие объекты. В результате получилось 813 галактических систем как минимум с двумя различимыми галактиками-спутниками.
Среди спутников ученые искали пары — галактики, которые находятся на противоположных сторонах от центрального объекта. Затем по смещению скорости вдоль луча зрения относительно центральной галактики они разделили эти пары на коррелирующие и некоррелирующие. Оказалось, коррелирующих — тех, которые летают вокруг центральной галактики в противоположных направлениях — гораздо больше.
Иллюстрация метода поиска пар галактик-спутников. Красной точкой обозначена центральная галактика (слева вверху). Общее число коррелирующих и некоррелирующих пар в данных обзора. Коррелирующих значительно больше (слева внизу). Доля коррелирующих пар в обзоре (черная линия) и в моделях (красная и синяя) (справа)
По словам одного из авторов профессора Гуй Ци (Gui Qi), чрезмерное количество коррелирующих пар говорит о том, что эти галактики-спутники присоединились недавно. В компьютерных моделях тоже есть такая тенденция: коррелирующих получается больше, но не настолько.
Данные наблюдений, по расчетам авторов исследования, расходятся с моделями Millenium и Illustris TNG300 на 4,1 и 3,6 сигмы, то есть стандартного отклонения. Это меньше «золотых» пяти сигм, равных 99,9999 процента вероятности, но все равно расхождение получается заметным. Значит, вероятно, массивные группы галактик образовались позже, чем предсказывает стандартная космологическая модель.
«Возраст массивных галактических групп тесно связан с возрастом Вселенной, поэтому полученные результаты указывают на то, что Вселенная моложе, чем показывают расчеты по фоновому микроволновому излучению, проведенные Planck Collaboration», — объяснил выводы главный автор исследования Гу Цин (Gu Qing).
Однако у наблюдений китайских астрономов могут быть и другие объяснения. Ранее Naked Science писал, что галактик-спутников у крупных галактик наблюдается в десятки раз меньше, чем должно быть по стандартной космологической модели. Недавняя научная работа на примере Млечного Пути показала, что причина этого — в быстром разрушении галактик-спутников. С ее учетом вопрос об «омоложении» Вселенной не следует и из новой работы китайских исследователей.
Тем не менее это обостряет другую проблему: быстрое разрушение галактик-спутников означает, что у них по каким-то причинам нет темной материи, иначе она стабилизировала бы их и не дала разрушаться. Стандартная космологическая модель не допускает массового существования галактик без темной материи — впрочем, как мы отмечали, последние открытия ставят эту модель под серьезное сомнение.
NGC 1275 является центральным доминирующим членом большого и относительно близкого скопления галактик Персея, находящегося на расстоянии 320 миллионов световых лет от нас. Странно выглядящая в видимом диапазоне длин волн, эта галактика также является мощным источником рентгеновского и радиоизлучения.
Астрономы обнаружили в его строении особенности, которые позволяют предположить, что перед нами не просто звездное скопление, а сохранившееся ядро древней карликовой галактики, поглощенной Млечным Путем миллиарды лет назад.
Спектральный анализ звезд NGC 6717 показывает уникальный химический состав, отличающийся от типичных шаровых скоплений нашей Галактики. Особенно примечательно повышенное содержание тяжелых элементов и характерные закономерности в распределении звезд разных возрастов — черты, свойственные остаткам галактических ядер.
Международная группа астрономов обнаружила следы древней карликовой галактики, поглощённой Млечным Путём на ранних этапах его формирования. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а саму потерянную систему учёные назвали Локи в честь скандинавского бога.
Открытие основано на анализе 20 древних звёзд в окрестностях Солнца. Все они движутся по необычным орбитам, проходящим близко к плоскости галактики, хотя подобные металлобедные объекты обычно встречаются в галактическом гало – сферической области, окружающей спиральный диск. Именно расположение и стало первой странностью.
Звёзды относятся к категории металлобедных, то есть содержат крайне малое количество тяжёлых элементов вроде железа. Такие они формировались на заре Вселенной, когда первые поколения звёзд состояли почти полностью из водорода и гелия. Концентрация металлов в звезде помогает астрономам оценить её относительный возраст.
Химический "почерк" 20 объектов оказался почти идентичным. Разброс содержания магния, кальция и титана у этих звёзд значительно меньше, чем в галактическом гало, и сравним с показателями внутри одной карликовой галактики.
Авторы работы отмечают, что подобный химический разброс характерен именно для замкнутой системы.
Анализ выявил следы мощных космических катаклизмов в истории звёзд:
взрывы высокоэнергетических сверхновых и гиперновых
слияния нейтронных звёзд
участие быстро вращающихся массивных звёзд
При этом следов взрывов белых карликов учёные не нашли совсем. Так как формирование белого карлика занимает миллиарды лет, отсутствие таких сигнатур говорит о том, что родительская карликовая галактика просуществовала недолго и не успела породить подобные объекты.
Странности добавляет и направление движения звёзд. Одиннадцать из них движутся по прямому орбитальному направлению, совпадающему с вращением Млечного Пути, а девять – по обратному. Объяснение, предложенное исследователями, сводится к "ранней аккреции".
Локи слилась с Млечным Путём более 10 миллиардов лет назад, когда орбитальная структура нашей галактики ещё была хаотичной, и звёзды поглощённой системы оказались перемешаны.
Чтобы проверить, происходили ли все 20 звёзд из одной системы или из двух разных, команда обратилась к космологическим симуляциям высокого разрешения NIHAO-UHD. Карликовые галактики делятся на ультратусклые с ограниченным химическим обогащением и классические, более крупные и способные удерживать продукты звёздных взрывов.
Авторы работы признают, что Локи может объяснять только часть загадки. Часть металлобедных звёзд вблизи диска могла сформироваться внутри ранней галактики, а не прийти извне, и стандартные химические инструменты для разделения этих популяций на столь древних металличностях работают плохо. Прояснить картину должны будущие крупные спектроскопические обзоры WEAVE и 4MOST.
На расстоянии всего 12 миллионов световых лет галактика M82 сияет в 5 раз ярче Млечного Пути и формирует звёзды в 10 раз быстрее. Учёные считают, что всплеск звездообразования вызван гравитационным взаимодействием с соседней галактикой M81. Миллионы лет назад это сближение направило потоки газа в центр M82, что обеспечило сырье для образования новых звезд.
NGC 2346 — впечатляющая планетарная туманность в созвездии Единорога. Ее форма напоминает бабочку или песочные часы, что делает ее уникальной среди подобных объектов. В центре туманности находится необычная двойная звездная система:
Центральная пара состоит из белого карлика и звезды главной последовательности.
Эти звезды обращаются вокруг друг друга с очень коротким периодом — всего 16 дней.
Такая тесная орбита влияет на форму туманности, создавая ее характерный вид.
Расстояние до NGC 2346 оценивается примерно в 2 000 световых лет от Земли. Туманность представляет большой интерес для астрономов, изучающих эволюцию звезд и формирование планетарных туманностей.
Комментарии