Астрономы заглянули в бар Млечного Пути

Это похоже на начало плохого анекдота: Вы не знаете где в центре Млечного Пути находится бар? Почти 80 лет назад астрономы пришли к выводу, что наша галактика Млечный Путь имеет форму спирали. Это не совсем очевидно, если Вы просто смотрите в небо, поскольку Земля находится внутри этой галактики. Но в последние десятилетия астрономы подозревали, что центр нашей галактики представляет собой вытянутую структуру из звезд, или бар, который скрыт от наблюдателя облаками пыли и газа. Многие спиральные галактики во Вселенной, как известно, обладают таким баром, растянувшимся через центр выпуклости, в то время как другие спиральные галактики – просто спирали.

И вот астрономы задались вопросом: почему так? Доктор Андреа Кундер (Dr. Andrea Kunder), из обсерватории Серро-Тололо на севере Чили, с группой коллег представила в новой статье данные, которые демонстрируют, как этот бар вращается.

В рамках более широкого исследования под названием BRAVA, команда, собранная доктором Р. Майклом Ричем (Dr. R. Michael Rich), измерила скорость большой выборки старых, красных звезд к галактическому центру.

Им удалось это сделать путем наблюдения спектра этих звезд (прозванных М гигантами), который позволяет определить скорость звезды вдоль нашего угла обзора. В течение 4 лет телескоп CTIO Blanco добыл почти 10000 спектров, что позволило получить самую большую гомогенную выборку радиальных скоростей, с которой можно изучить ядро Млечного Пути. Анализ звездных движений подтверждает, что выпуклость в центре нашей галактики, кажется, состоит из массивного бара с одним концом, указывающим почти в направлении Солнца. Хотя наша галактика вращается как завихрение, звезды которого находятся в рукавах галактики, исследование BRAVO обнаружило, что вращение внутреннего бара является цилиндрическим, то есть как у держателя рулона туалетной бумаги. Этот результат – большой шаг вперед в объяснении формирования сложной центральной области Млечного Пути.

Полный набор из 10000 спектров был сравнен с компьютерной моделью формирования бара из уже существующих дисков звезд. Данные очень хорошо соответствуют модели, и предполагается, что до нашего бара существовал массивный диск из звезд. В отличие от стандартного представления, согласно которому центральная область нашей галактики сформировалась из хаотического слияния газовых облаков, это было очень рано в истории Вселенной. Подразумевается, что газ сыграл роль, но, похоже, в значительной степени организовавшись в массивный вращающийся диск, который затем превратился в бар из-за гравитационного взаимодействия звезд.

Звездные спектры также позволили астрономам проанализировать химический состав звезд. Хотя все звезды состоят в основном из водорода, с некоторой долей гелия, существуют следы всех других элементов из периодической таблицы (их астрономы называют «металлы»), которые позволяют нам говорить об условиях, в которых формируются звезды. Команда BRAVA обнаружила, что звезды, которые ближе к плоскости галактики, имеют более низкий коэффициент металлов, чем звезды дальше от плоскости. Хотя эта тенденция подтверждает стандартные представления, данные BRAVA охватывают значительную область выпуклости и могут быть своеобразными химическими отпечатками пальцев. Путем нанесения на карту изменения металлического содержания звезд по Млечному Пути, звездообразование и эволюция расшифровывается, как отображение концентрации двуокиси углерода в различных слоях антарктического льда, показывающей древние погодные условия.

Международная команда этого проекта сделал все свои данные доступными для других астрономов, так что будет возможен дополнительный анализ. Они отмечают, что в будущем будет возможно измерить более точно движения этих звезд, тогда мы сможем определить истинное движение в пространстве, а не только движение вдоль луча зрения.

Источник: arXiv