Подрібнені рештки зоряних систем дають змогу зрозуміти процес зростання нашої галактики.
Астрономи на крок ближче до розкриття властивостей темної матерії, що огортає нашу галактику Молочний Шлях, завдяки новій мапі 12 потоків зір, які обертаються навколо її гало. Міжнародна група науковців у статті, вміщеній в журналі Американського астрономічного товариства Astrophysical Journal, описала найбільшу колекцію потоків зір, які коли-небудь досліджували одночасно.
Виконана робота є частиною спеціальної програми — «Спектроскопічний огляд південного зоряного потоку» (Spectroscopic Survey Southern Stellar Stream, S5). Її мета — дослідити таємниці цих потоків: подрібнені залишки сусідніх малих галактик і зоряних скупчень, які розриває Молочний Шлях. Розуміння цих потоків зір дуже важливо для астрономів. Вони є ключем до виявлення присутності невидимої темної матерії, яка утримує зорі на їхніх орбітах по всій Галактиці.
«Згадайте різдвяну ялинку», — каже співавтор дослідження професор Ґерейнт Ф. Льюїс (Geraint F. Lewis) з Сіднейського університету. «Темної ночі ми бачимо різдвяні вогні, але не ялинку, навколо якої вони обвиті. Проте форма вогнів розкриває форму дерева. Те саме і з потоками зір — їхні орбіти вказують на темну матерію».
Розташування зір в дюжині потоків, як їх видно на небі. На задньому тлі зображено зорі Молочного Шляху за даними місії «Гайя» (Gaia) Європейського космічного агентства. Англо-австралійський телескоп (Anglo-Australian Telescope, AAT), за допомогою якого астрономи виконують програму S5, міститься у південній півкулі, тому дає змогу спостерігати лише потоки на південному небі. Фото з сайту https://cosmosmagazine.com.
Потоки зір дають змогу астрономам побачити більше, ніж прихована частина Молочного Шляху. Вони також можуть розповісти історію про те, як наша ненажерлива галактика зростала протягом мільярдів років, подрібнюючи та споживаючи менші зоряні системи на своєму шляху.
«Оскільки наша галактика старіє, вона стає все жирнішою», — сказала професор Тін Лі (Ting Li) з Торонтського університету в Канаді, перший автор статті в Astrophysical Journal. «Це дослідження дало нам змогу отримати стоп-кадр харчових уподобань Молочного Шляху, тобто з’ясувати, які менші зоряні системи він поглинає».
Стоп-кадр відео, що розповідає про те, як одне кулясте зоряне скупчення протягом 8 мільярдів років зазнає руйнування і перетворюється у припливний потік зір. Червоними точками показано темну матерію великої галактики, а зеленими — кулясте зоряне скупчення, що зазнає руйнування. Відео з сайту https://cosmosmagazine.com.
На основі спостережних даних науковці прагнуть побудувати картину того, що поглинає, розростаючись, наша галактика. «Зоряні потоки можуть виникати або від галактик, що руйнуються, або зоряних скупчень», — зауважив професор Алекс Джі (Alex Ji) з Чиказького університету, співавтор дослідження. «Ці два типи потоків дають різне уявлення про природу темної матерії».
Лі каже, що ці нові спостереження потрібні для визначення того, як Молочний Шлях виник із безликого Всесвіту після Великого Вибуху. «Для мене одне з найзагадковіших питань, питання про наше походження», — підкреслила вона. «Це причина, чому ми заснували S5 і організували міжнародне співробітництво для вирішення цієї проблеми».
Лі та її «команда» — це перша група науковців, яка вивчає таку багату колекцію зоряних потоків, вимірюючи швидкість зір за допомогою Англо-австралійського телескопа (Anglo-Australian Telescop, AAT), чотириметрового оптичного телескопа в обсерваторії Сайдінґ-Спрінґ, штат Новий Південний Велс.
На відміну від попередніх досліджень, які були зосереджені на вивченні якогось одного потоку, «S5 спрямований на дослідження якомога більшої кількості потоків, що ми можемо зробити дуже ефективно за допомогою унікальних можливостей AAT», — сказав співавтор дослідження професор Деніел Цукер (Daniel Zucker) з Університету Маккуорі.
Вирішальною складовою успіху S5 були дані спостережень, отримані місією «Гайя» (Gaia) Європейського космічного агентства. «Гайя надала нам дуже якісні вимірювання положень і рухів зір, які потрібні для ідентифікації членів зоряних потоків», — сказав доктор Сергей Копосов (Sergey Koposov), викладач курсу спостережної астрономії в Единбурзькому університеті та співавтор дослідження.
Це лише перші кроки для наукової групи, яку очолює Лі. Вона вважає, що подальші дослідження потоків зір обіцяють поглибити наше розуміння Галактики, яку ми називаємо нашою домівкою. «Протягом наступного десятиліття буде виконано багато спеціалізованих досліджень щодо зоряних потоків», — каже Лі. «Ми є першовідкривачами та дослідниками в цій подорожі. Це буде дуже захопливо!»
За інф. з сайту https://cosmosmagazine.com підготував Іван Крячко
