Один маленький уголок массивной галактики Андромеды (M31). Изображение предоставлено: Subaru. Нажмите, чтобы увеличить.
Прекрасная галактика Андромеды предстала перед древним человеком как нечеткая теплая капля. Современным астрономам тысячелетия спустя это показалось прекрасной возможностью лучше понять вселенную. В последнем случае наш ближайший галактический сосед - это дар, который постоянно дарит.
Скотт Чепмен из Калифорнийского технологического института и Родриго Ибата из Обсерватории астрономии в Страсбурге во Франции привели команду астрономов в проект, чтобы наметить подробные движения звезд на окраинах галактики Андромеды. Их недавние наблюдения с помощью телескопов Кека показывают, что незначительные брызги звезд, выходящие за пределы галактики, на самом деле являются частью самого главного диска. Это означает, что спиральный диск звезд в Андромеде в три раза больше диаметра, чем предполагалось ранее.
Сегодня на ежегодной летней встрече Американского астрономического общества Чепмен изложит доказательства существования огромного протяженного звездного диска, который делает галактику диаметром более 220 000 световых лет. Ранее астрономы, просматривая видимые свидетельства, считали, что Андромеда имеет ширину от 70 000 до 80 000 световых лет. Сама Андромеда находится на расстоянии около 2 миллионов световых лет от Земли.
Новая размерная мера основана на движениях около 3000 звезд на некотором расстоянии от диска, которые когда-то считались просто «гало» звезд в регионе, а не частью самого диска. Проведя очень тщательные измерения «лучевых скоростей», исследователи смогли точно определить, как каждая звезда движется относительно галактики.
Результаты показали, что удаленные звезды находятся в плоскости самого диска Андромеды и, более того, движутся со скоростью, которая показывает, что они находятся на орбите вокруг центра галактики. По сути, это означает, что диск звезд значительно больше, чем было известно ранее.
Кроме того, исследователи определили, что природа «неоднородного вращающегося диска» - другими словами, комковатые и толстые внешние края диска - показывает, что Андромеда должна быть результатом того, что спутниковые галактики давным-давно ударились друг о друга. Если бы это было не так, звезды были бы расположены более равномерно.
Ибата говорит: «Это гигантское открытие диска будет очень трудно согласовать с компьютерным моделированием формирования галактик. Вы просто не получаете гигантские вращающиеся диски из-за скопления маленьких фрагментов галактики ».
Текущие результаты, которые являются предметом двух работ, уже доступных и третьей, еще не опубликованной, стали возможными благодаря технологическим достижениям в астрофизике. В этом случае мультиобъектный спектрограф Keck / DEIMOS, прикрепленный к телескопу Keck II, обладает размером зеркала и способностью собирать свет на изображениях очень слабых звезд, а также спектрографической чувствительностью для получения высокоточных лучевых скоростей.
Спектрограф необходим для работы, потому что движение звезд в далекой галактике может быть обнаружено только в течение разумного промежутка времени человека, определяя, движется ли звезда к нам или от нас. Это может быть достигнуто, потому что свет идет к нам на дискретных частотах из-за элементов, составляющих звезду.
Если звезда движется к нам, то свет, так сказать, стремится соединиться, делая свет более высоким по частоте и «голубее». Если звезда удаляется от нас, у света появляется больше места для дыхания, частота становится меньше и «краснее».
Если звезды на одной стороне Андромеды, кажется, приближаются к нам, а звезды на противоположной стороне, кажется, удаляются от нас, то можно предположить, что звезды вращаются вокруг центрального объекта.
Расширенный звездный диск в прошлом не обнаруживался, потому что звезды, появляющиеся в области диска, не могли быть известны как часть диска, пока их движения не были рассчитаны. Кроме того, неоднородный «пух», составляющий расширенный диск, не выглядит как диск, а скорее выглядит как фрагментированный, грязный ореол, созданный в результате падения многих предыдущих галактик в Андромеду, и предполагалось, что звезды в этом регион будет идти в разные стороны.
«Нахождение всех этих звезд в упорядоченном вращении было последним объяснением, о котором можно подумать», - говорит Чепмен.
С другой стороны, обнаружение того, что большая часть сложной структуры во внешней области Андромеды вращается вместе с диском, является благословением для изучения истинного основного звездного гало галактики. Используя эту новую информацию, исследователи смогли тщательно измерить случайные движения звезд в звездном гало, исследуя его массу и форму неуловимой темной материи, которая ее окружает.
Хотя основная работа была сделана в Обсерватории Кека, оригинальные изображения, которые представляли возможность расширенного диска, были сделаны с широкоугольной камерой телескопа Исаака Ньютона. Телескоп, расположенный на Канарских островах, предназначен для съемок, и в случае этого исследования хорошо послужил сопутствующим инструментом.
Чепмен говорит, что потребуется дополнительная работа, чтобы определить, является ли расширенный диск просто причудой галактики Андромеды или, возможно, типичен для других галактик.
Основная статья, которой посвящена сегодняшняя пресс-конференция AAS, будет опубликована в этом году в «Астрофизическом журнале» под названием «О происхождении огромного протяженного звездного диска вокруг галактики Андромеды». Помимо Чепмена и Ибаты, другими авторами являются Аннет Фергюсон, Эдинбургский университет; Жерайн Льюис, Университет Сиднея; Майк Ирвин, Кембриджский университет; и Найал Танвир, Хартфордширский университет.
Первоисточник: Caltech News Release
