Какую форму имеет Млечный Путь и откуда мы это знаем?

Какую форму имеет Млечный Путь?
Учёные давно искали ответ на вопрос: какую форму имеет Млечный Путь? Авторы и права: NASA.

Изучать крупномасштабную структуру нашей галактики непросто. У нас нет чёткого представления об особенностях Млечного Пути, как о других галактиках, в основном потому, что мы живём внутри него. Но у нас есть некоторые преимущества. Изнутри мы можем проводить детальные исследования звёздного населения Млечного Пути и его химического состава. Это даёт исследователям инструменты, необходимые им для сравнения нашей галактики с миллионами других галактик во Вселенной и ответа на вопрос какую форму имеет Млечный Путь?

На этой неделе международная группа исследователей из США, Великобритании и Чили опубликовала статью, посвящённую именно этому. Они просмотрели каталог из десяти тысяч галактик, составленный в ходе Слоановского цифрового обзора неба, в поисках галактик со сходными характеристиками.

Они обнаружили, что у Млечного Пути есть близнецы, но многие из них похожи только внешне, а фундаментальные различия скрыты в данных. То, что они обнаружили, имеет значение для нашего понимани будущей эволюции нашей собственной галактики.

Анализ данных

Чтобы начать поиск, исследователи сузили размер выборки, выбрав только те галактики, которые соответствовали тому, что мы знаем о Млечном Пути. Во-первых, они отфильтровали галактики с общей массой, аналогичной массе Млечного Пути. Во-вторых, они исключили галактики с совершенно другим “отношением выпуклости к общему размеру”. Наконец, они выбрали только галактики с похожим типом, используя классификацию Хаббла, которая группирует галактики на основе их формы. Некоторые галактики, такие как наша, имеют спиралевидную форму, в то время как другие, как правило, более старые, имеют форму нечётких пятен и известны как эллиптические галактики. В системе классификации Хаббла возможны и другие уточнения, в том числе перемычки в центрах для некоторых спиралей, например.

В конце этого процесса у команды осталось 138 галактик, внешне похожих на нашу. Оттуда они могли бы углубиться в детали, чтобы увидеть, насколько наши галактические родственники действительно близки к нам.

Они включили данные в модель, которая предсказывает процессы звездообразования, принимая во внимание, то как звёздные ветры уносят из звёздных систем излишки газа, которые могут быть притянуты к центру галактик. Модель также учитывала химический состав и металличность материалов в разных регионах галактик.

Какую форму имеет Млечный Путь?

Оказывается, действительно есть галактики, очень похожие на нашу. 56 из 138 галактик в выборке, также оказались спиральными галактиками, как и наш собственный Млечный Путь.

Что характеризует эти галактики, подобные Млечному Пути, так это то, что они на протяжени долгого времени, постоянно и неторопливо формировали новые звёзды во внешних областях. Внутренняя область, с другой стороны, переживала драматический период интенсивного звездообразования в начале истории галактики, вызванный потоком газа, втягивающимся внутрь к центру из внешней области. Позже произошёл гораздо более медленный период звездообразования в ядре, основанный на повторном использовании газа, выдуваемого более старыми звёздами во внешней области. Эти новые звёзды, созданные из переработанного материала, имеют более высокий уровень металличности, они состоят из более тяжёлых элементов, которых не хватало в начальном поколении звёзд. Мы видим эту же закономерность здесь, в нашей собственной галактике.

NGC 2336
На этом снимке телескопа “Хаббл” изображена спиральная галактика с перемычкой NGC 2336. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble / V. Antoniou / Judy Schmidt.

Но это верно не для всех 138 изученных галактик. Значительная часть галактик, которые на первый взгляд казались похожими на Млечный Путь, при ближайшем рассмотрении выглядели совсем по-другому. Они делятся на две категории.

Первая категория (включающая 55 из 138 галактик) – это галактики, у которых, по-видимому, вообще нет различий между их внутренней и внешней областями. В этих галактиках звездообразование происходило равномерно, в течение долгого времени без диких всплесков звездообразования в ядре. В этих галактиках звёзды как во внутренней, так и во внешней областях кажутся идентичными.

Между тем вторая категория состоит из так называемых галактик с “центральным затуханием” (27 из 138), и это, пожалуй, самые странные из группы. У этих объектов, похоже, отсутствует какой-либо значительный период недавнего звездообразования из переработанного материала в их ядрах, а это означает, что радиальный приток газа из внешних областей, который мы наблюдаем в Млечном Пути, не происходит в этих галактиках.

Будущее Млечного Пути

Одна постоянная особенность этих галактик с центральным гашением заключается в том, что они, как правило, завершили большую часть своего звездообразования в прошлом. Последнее намекает на то, что, возможно, они могут быть старше Млечного Пути.

Если это правда, вероятно, мы смотрим в будущее Млечного Пути. Наша галактика может когда-нибудь также оказаться с погашенным центром, и поэтому эти галактики представляют собой превью следующего этапа галактической эволюции.

Нам ещё многое предстоит узнать, но мы уже можем с уверенностью сказать, какую форму имеет Млечный Путь. Новое исследование предлагает много новых возможностей для изучения, когда дело доходит до галактической эволюции. По сути, оно показывает, что мы не совсем уникальны. Во Вселенной существует огромное разнообразие типов галактик, но, по крайней мере, некоторые из них развивались по тем же правилам, что и Млечный Путь, и многие из них находятся на одном и том же жизненном этапе. Изучение этих двойников может помочь нам узнать больше о нашем собственном доме.

Больше информации: arXivOrg

Приветствую! Я основатель и администратор сайта UniverseTodayRu. Увлекаюсь астрономией, физикой и математикой. В 2010 году окончил физ.-мат. факультет БрГУ им. Пушкина. Для наблюдений и съёмки использую связку Sky-Watcher BK 909EQ2 и Canon EOS 1100D. В свободное время вы можете увидеть, как я смотрю на звёзды, задаваясь вопросом, что там? Кроме точных наук интересуюсь всем, что связано с программным обеспечением и информационными технологиями.

Оставьте комментарий