Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 26.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Гайя: Млечный путь формировался от центра к периферии

Гайя: Млечный путь формировался от центра к периферии

| On 21, Янв 2014

Обработка первых результатов наблюдений от космического аппарата Гайя (Gaia) Европейского космического агентства показала, что Млечный путь мог формироваться, расширяясь из центра. Это демонстрирует новый взгляд на проблемы формирования нашей галактики и предоставляет поистине исторические данные, которые очень хорошо согласуются с распределением химических элементов, входящих в состав Млечного пути. Как раз из-за этого, как предполагается, Галактика и имеет такой интересный набор гигантских газовых облаков и миллиардов звезд, которые ответственны за форму Млечного пути в виде перевернутого блюдца.

История млечного пути

Для того чтобы понять это, необходимо отслеживать скорость производства определенных химических элементов, таких как магний, по количеству которого можно судить о скорости формирования различных частей Галактики. Данные от аппарата Гайя показали, что внутренние области Млечного пути сформировались быстрее внешних. Это как раз и наталкивает на мысли о том, что Млечный путь принял свой текущий облик, формируясь от центра к периферии.

Для дальнейших наблюдений был привлечен восьми-метровый Very Large Telescope в Чили, с помощью которого астрономы наблюдали за звездами различных возрастов и положения относительно центра нашей галактики, чтобы точно определить их металлический состав. В астрономии металлами называют все элементы кроме водорода и гелия, поскольку из них итак состоят все звезды. Известно, что сразу после большого взрыва Вселенная чуть меньше чем полностью состояла из водорода и гелия с небольшими примесями металлов, количество которых постепенно увеличивалось. Следовательно, у самых старых звезд таких элементов должно быть меньше, а следовательно эти звезды не должны обладать яркими металлическими свойствами.

«Различные химические элементы, из которых сделаны звезды, да и вообще все во Вселенной, в том числе и мы, формировались при различных условиях. Какие-то рождались в массивных звездах, которые живут быстро и умирают молодыми, другие — в подобных Солнцу звездах с более уравновешенным образом жизни, — сказал Джерри Гилмор, профессор и ведущий исследователь проекта Gaia-ESO».

Массивные звезды, которые имеют короткий срок жизни и умирают в результате коллапса в виде сверхновой, производят в этот момент огромное количество магния. Это катастрофическое событие даже может сформировать нейтронную звезду или черную дыру. Астрофизики показали, что такие старые звезды, находящиеся в пределах Солнечного Круга — орбиты вращения Солнечной системы вокруг центра Млечного пути — наиболее вероятно будут иметь более высокие уровни содержания магния. Такое количество магния говорит о том, что раньше эта область содержала еще больше звезд, которые так же были сверхмассивными гигантами. В свою очередь, звезды, которые находятся во внешних областях галактического диска, значительно моложе и количество как богатых так и бедных металлами одинаково  а так же обладают удивительно низким уровнем магния по сравнению с другими элементами. Это открытие показывает важные различия в процессах формирования звезд во внешний и внутренней областях Млечного пути.

«Теперь мы в состоянии пролить свет на химическое обогащение диска Млечного пути с течением времени. Это уже показывает нам, что внешние области галактики формировались более длительный отрезок времени, по сравнению с ядром, — говорит Мария Бергманн, ведущий автор исследований из Кембриджского института астрономии. Это так же согласуется с теоретическими моделями формирования галактических дисков в космологии темной материи, которая как раз предсказывает формирование галактик от центра наружу».

Пока это первые результаты новой исследовательской миссии Гайя, но далеко не последние. Представленная выше информация является частью нового обзора Gaia-ESO, который является наземным дополнением к основной миссии и самым крупномасштабным обзором, проводимом на одних из самых больших в мире телескопах VLT.

Загадки строения

Эти исследования так же проливают свет на другую проблему: содержатся ли в Млечном пути, помимо плоских (тонких) рукавов и другие структуры, более плотные.

«Тонкий диск содержит в себе спиральные рукава, молодые звезды, гигантские молекулярные облака, словом, все молодые объекты, во всяком случае в контексте галактики, — объясняет Альдо Серенелли из Института космических исследований в Барселоне. Но у астрономов уже давно есть подозрения, что существует и другой диск, более массивный, не такой протяженный и более старый. Он должен содержать много старых звезд с очень слабой металличностью».

Уже сейчас известно, что в молодом диске находятся звезды возрастом до восьми миллиардов лет, у всех у них, вне зависимости от возраста, есть одинаковые металлические свойства. Многие из этих звезд богаты металлами. Но кроме этого, наблюдается существенное снижение металлов в звездах, старше девяти миллиардов лет, что является типичным для второго, более старого диска. Еще одно открытие заключается в том, что звезды различных возрастов и металлических свойств одинаково распространены в обоих структурах Млечного пути.

Распределение звезд

Распределение звезд в зависимости от их возраста и металличности в Млечном пути. Источник: University of Cambridge

«Из того, что мы видим, можно заключить, что Млечный путь не содержит какой-то один тип звезд, или старые, или молодые. Повсюду можно найти звезды различного возраста и химического состава, — добавил Бергманн  Между плотным и тонким дисками нет никакой ясной границы. Но совершенно очевидно, что пропорции звезд с разными свойствами отличаются в обоих дисках — это как раз признак их существования, но не ответ на вопрос, откуда они появились».

Астрономы утверждают, что в теории тонкий диск, существование которого было предсказано 30 лет назад, мог появится совершенно разными путями, от гравитационной неустойчивости до поглощения Млечным путем своих галактик-компаньонов на заре своего формирования. С проведением будущих исследований от аппарата Гайя появляется возможность лучше понять отношение свойств металличности звезд к их возрасту и структуре галактического диска, в котором они находятся. Уже через несколько лет эти данные могут быть дополнены точным положением звезд и их кинематическим движением в пространстве, позволяя реконструировать в моделях любую область исследованной галактики.

По информации Кембриджского университета.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google