0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фото дня: одинокая галактика поселилась в Местной пустоте

Наша «одинокая» галактика находится внутри гигантской космической пустыни

Млечный Путь оказался необычно «одинокой» галактикой, у которой очень мало соседей, по сравнению с другими крупными спиральными галактиками, рассказали астрономы на ежегодной встрече Американского астрономического общества в Остине.

«Главной проблемой современной космологии является то, что разные методики замера дают нам разные скорости расширения Вселенной. Этого не должно быть, и все способы измерения этого параметра должны давать одинаковый результат. То, что Млечный Путь находится внутри «космической пустыни», помогает нам объяснить это противоречие», — объясняет Бен Хошайт (Ben Hoscheit) из университета штата Висконсин в Мэдисоне (США).

Как сегодня считают космологи, материя распространена по Вселенной не равномерно, а в виде гигантской «паутины» — связанных друг с другом нитевидных скоплений видимой и темной материи, разделенных гигантскими космическими «пустынями». Эти пустоты и скопления материи — результат существования своеобразного «эха» Большого взрыва, так называемых барионных акустических осцилляций, распределивших материю неравномерно по стремительно расширяющейся Вселенной.

Как рассказывает Хошайт, изучение этих осцилляций, а также других «отголосков» Большого взрыва и скорости движения современных Галактик привели к появлению неразрешимой проблемы: оказалось, что темпы расширения Вселенной сегодня не совпадает с теми значениями, которые предсказывают космологические теории на базе скорости ее роста на заре времен.

Примерно 4 года назад астрономы «нащупали» возможный выход из этой проблемы, обнаружив первые намеки на то, что наша Галактика может находиться внутри гигантской космической «пустыни» — зоны пустоты, где почти нет видимой и темной материи. Такие участки Вселенной, как сегодня считают некоторые космологи, могут расширяться заметно быстрее крупных скоплений галактик и нитей «космической паутины», что объясняло бы расхождения в современных и «древних» скоростях расширения мироздания.

Хошайт и его коллеги обнаружили, измерив скорости движения соседних с нами скоплений галактик, что Млечный Путь и его спутники и ближайшие соседи из так называемой Локальной группы галактик находятся внутри гигантской космической пустыни, протянувшейся примерно на миллиард световых лет во все стороны от нашей Галактики.

Подобные размеры, как отмечают астрономы, делают эту космическую пустыню самым крупным объектом такого рода, который ученые находили в обозримом космосе, чьи размеры примерно в семь раз больше, чем у других пустот между нитями «космической паутины». Ее существование, как считает Хошайт, хорошо объясняет те расхождения в скорости расширения Вселенной, которые были найдены в последние годы в данных по вспышкам сверхновых и «отголоскам» Большого взрыва.

Читать еще:  Игры для PS Vita: выпуск 2

Интересно, что к похожим выводам недавно пришла другая группа астрономов из Еврейского университета Иерусалима, обнаружившая, что Млечный Путь движется с аномально высокой скоростью, превышающей темпы расширения Вселенной, из-за того, что он покидает гигантскую космическую пустыню и движется в сторону так называемого «Великого Аттрактора» — потенциально крупнейшего во Вселенной скопления галактик.

NGC 6503 — одинокая галактика, «затерянная в космосе»

Эта великолепная спиральная галактика находится на грани того, что астрономы называют Местной Пустотой (пространство между галактическими нитями, в котором почти отсутствуют галактики и скопления). Эта пустота просто часть структуры вселенной, где материя располагается массивно в течение времени таким образом, что галактики образуют кластеры и цепи, которые разделены по регионам, которые в свою очередь в основном лишены галактик.Это приводит к своего рода структуре «мыльных пузырей» на гигантских масштабах.

Данная изолированная карликовая спиральная галактика в созвездии Дракона сфотографирована космическим телескопом Хаббл. В отличие от нашей, не содержит перемычки в центре. Особенно красочные красные пятна — это облака, разбросанные по ее спиральным рукавам. Ярко синие области содержат вновь формирующиеся звезды на фоне тёмно-коричневых пылевые прожилок.

A long time ago in a galaxy far, far away

Астрономы зарегистрировали мерцание черной дыры в центре Млечного пути

Астрономы зарегистрировали квазипериодические мерцания Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры в центре Млечного пути. По мнению исследователей, колебания излучения, наблюдавшиеся в миллиметровом диапазоне, могут быть связаны с возникновением горячих пятен в аккреционном диске вокруг компактного источника. Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

В центральной части Млечного Пути, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Солнца, находится компактный радиоисточник Стрелец A*, который, скорее всего, представляет собой сверхмассивную черную дыру с массой 4,2 миллиона масс Солнца. Это ближайший к нам объект такого типа, что делает его крайне привлекательным для исследований. Более чем за 20 лет наблюдений ученым удалось узнать, что черная дыра окружена аккреционным диском из горячего газа, вещество которого падает по спирали на черную дыру, и диском из более холодного молекулярного газа, а также массивными горячими звездами. Кроме того, исследователи регистрируют исходящие от Стрельца A* вспышки в радио, ближнем инфракрасном и рентгеновском диапазоне, однако вопрос о том, периодичны ли они, долгое время оставался открытым.

Читать еще:  PlayStation Move: двигай телом, маши руками

Юхэй Ивата (Yuhei Iwata) из Университета Кэйо вместе с коллегами наблюдали Стрелец А* в миллиметровом диапазоне электромагнитных волн с помощью комплекса телескопов Atacama Large Millimeter Array. В течение 10 дней, 70 минут в день, астрономы регистрировали, как меняется плотность потока излучения, исходящего от источника в центре нашей галактики. На полученных в результате кривых блеска ученые заметили два феномена: квазипериодические колебания, возникающие примерно раз в полчаса, и более медленные, часовые вариации.

Авторы работы сосредоточились на коротких временных колебаниях и обнаружили, что 30-минутный период изменения потока излучения сопоставим с периодом обращения внутреннего края аккреционного диска с радиусом 0,2 астрономической единицы. Для сравнения, Меркурий вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 0,4 астрономической единицы. По мнению группы Итавы, колебания на кривой блеска могли вызвать горячие пятна, образующиеся из-за магнитных возмущений в горячем газе, движущимся по круговой орбите вблизи сверхмассивной черной дыры.

Астрономы надеются, что полученные данные смогут больше рассказать нам о поведении черной дыры и газа вокруг нее. С другой стороны, исследователи опасаются, что столь быстрое вращение внутренней части аккреционного диска может помешать проекту Телескоп горизонта событий (EHT) получить изображение ближайших окрестностей Стрельца А*. «Чем быстрее движение, тем сложнее заснять объект», — говорит Томохару Ока, профессор Университета Кейо и один из авторов работы.

У Млечного Пути насчитали 150 необнаруженных галактик-спутников

Астрофизики показали, что в гало Млечного Пути должно находиться около 220 карликовых галактик, примерно четверть из которых пребывает в поле тяготения Большого Магелланова Облака. Это число значительно выше наблюдаемого количества: примерно 150 спутников еще предстоит обнаружить. Первая и вторая части работы опубликованы в The Astrophysical Journal.

Термином «гало» в астрофизике обозначает сферическую область вокруг галактики. Границы этого пространства определяются вириальным радиусом — расстоянием, в пределах которого тяготение данной галактики преобладает над тяготением ее соседей. Свойства гало представляют большой интерес для астрофизики и космологии. Исследования в данной области позволяют понять, как именно ведет себя гравитация на больших масштабах, и на основе этого строить и корректировать теоретические модели.

Карликовые галактики — это широкий класс населяющих гало объектов. По своей структуре они напоминают обычные галактики, однако масса таких образований оказалась слишком мала, и они попали в поле тяготения более крупного соседа. Наиболее заметные спутники Млечного Пути, Большое Магелланово Облако и Малое, были известны еще в доисторическое время. На сегодняшний день открыты уже десятки таких галактик. При этом некоторые из них — это двойные спутники, которые одновременно обращаются вокруг Большого Магелланова Облака (БМО). Тем не менее, полное количество таких объектов в гало нашей галактики в настоящий момент неизвестно.

Читать еще:  Terminator: Salvation – рождение спасителя

Научная группа коллаборации DES (Dark Energy Survey) под руководством Алекса Дрлика-Вагнера (Alex Drlica-Wagner) из Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми исследовала связь гравитационных свойств окрестностей Млечного Пути с количеством и конфигурацией его спутников. Основываясь на наблюдениях за далекими галактиками, которые похожи по структуре на нашу, ученые смоделировали среду, отражающую свойства гало. При этом исследователи старались воспроизвести гравитационную пару «Млечный Путь — БМО», предполагая, что тяготение последнего существенно влияет итоговое распределение спутников. Отдельно моделировались сценарии, в которых аналог БМО не участвовал. Затем в полученной среде авторы случайным образом размещали модели карликовых галактик и вычисляли вероятность самопроизвольного возникновения полученной конфигурации, из чего делали вывод о правдоподобии исходного набора параметров.

Статистические расчеты исследователи производили при помощи машинного обучения. Используемый алгоритм был основан на выборке из реально наблюдаемых карликовых галактик и позволил оценить вероятность обнаружения спутника в заданном положении по его размеру, яркости, расстоянию до Солнца и угловым координатам.

В результате авторы заключили, что наиболее вероятное число карликовых галактик в гало Млечного Пути должно составлять около 220 (с погрешностью в 50 объектов), из которых 52±8 — спутники БМО. Это означает, что астрономам предстоит открыть по соседству с нашей галактикой еще около 150 спутников. При этом статистическая гипотеза, учитывающая вклад аналога БМО, при описании реальных данных оказалась существенно достовернее (со значением коэффициента Байеса 103–104) моделей, в которых этот вклад был менее точен или не учитывался. Таким образом, исследователи подтвердили значимость воздействия Большого Магелланова Облака на структуру окружения Млечного Пути.

Кроме того, по результатам симуляций ученые вычислили среднюю массу гало, при которой оно с вероятностью 50% будет содержать по крайней мере один спутник, — эта величина составила порядка 108 масс Солнца. Массу тех гало, в которых могут находиться самые малые из обнаруживаемых спутников, авторы оценили в миллион солнечных. Последние характеристики важны с точки зрения свойств темной материи на микроуровне. В частности, с их помощью можно оценивать силу и вероятность взаимодействия гипотетических частиц как между собой, так и с обычным веществом. Это дает возможность корректировать теоретические модели и облегчает экспериментальные поиски темной материи.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector