Звездное гало Млечного Пути оказалось «мячом для регби»

Ученые Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики определили форму звездного гало, окружающего галактику Млечный Путь. Согласно результатам исследования, опубликованным в The Astronomical Journal, гало является трехосным эллипсоидом, имеющим три оси с различными длинами, и напоминает по форме мяч для регби. Ранее считалось, что оно является сферическим и имеет одинаковую длину во всех направлениях.

Исследователи проанализировали данные, полученные космическим аппаратом ESA Gaia и обзором H3, проведенным наземной обсерваторией Обсерватория имени Уиппла в Аризоне. Gaia используется для составления подробной карты распределения звезд Млечного Пути, а целью спектроскопического обзора Н3 является подробное изучение звездного гало — видимой части более сложной галактической структуры, в которую астрономы также включают гало темной материи.

Известно, что звездное гало, составляющее один процент от звездной массы галактики, изобилует реликтовыми структурами, которые свидетельствуют о ранней истории Млечного Пути. К ним относится, например, остаток слияния с древней карликовой галактикой Гайя-Энцелад (GSE), которому принадлежит значительная масса звезд в гало. Объединив данные Gaia и H3 о химическом составе звезд и их скоростях, астрономы идентифицировали 5559 звезд, относящихся к GSE, на протяжении до 60 килопарсек (195,6 тысячи световых лет).

Звездное гало оказалось эллипсоидом с соотношением осей 10:8:7, большая ось которого направлена под углом 25 градусов над галактической плоскостью. В теории плотность гало должна увеличиваться в направлении к центру по степенному закону, однако ученые выявили два отклонения от этой тенденции на расстоянии 12 и 28 килопарсек (соответствует 39 и 91 световому году) от галактического центра. Согласно модели, скопления звезд на этих расстояниях соответствуют двум наиболее удаленным точкам (апоцентрам) затухающей орбиты GSE до того, как она полностью слилась с Млечным Путем 7-10 миллиардов лет назад.

По словам ученых, необычная форма звездного гало свидетельствует о том, что гало темной материи также искажено. Предполагается, что галактический диск Млечного Пути окружает гигантский ореол невидимого вещества, который играет ключевую роль в возникновении и эволюции галактик. Наклон гало может сыграть роль в способности астрономов улавливать гипотетический частицы темной материи.