Изображение предоставлено: ESO
Дом - это место, которое мы знаем лучше всего. Но не так в Млечном Пути - галактике, в которой мы живем. Наши знания о наших ближайших звездных соседях долгое время были серьезно неполными и, что еще хуже, искажались предрассудками относительно их поведения. Звезды обычно выбирались для наблюдения, потому что они считались «интересными» в некотором смысле, а не потому, что они были типичными. Это привело к предвзятому взгляду на эволюцию нашей Галактики.
Млечный путь начался сразу после Большого взрыва в виде одного или нескольких диффузных пузырьков газа почти чистого водорода и гелия. Со временем оно собралось в сплющенную спиральную галактику, в которой мы живем сегодня. Тем временем формировалось поколение за поколением звезд, в том числе наше Солнце около 4700 миллионов лет назад.
Но как все это действительно произошло? Был ли это быстрый процесс? Было ли это насильственным или спокойным? Когда были сформированы все более тяжелые элементы? Как Млечный Путь изменил свой состав и форму со временем? Ответы на эти и многие другие вопросы являются «горячими» темами для астрономов, которые изучают рождение и эволюцию Млечного Пути и других галактик.
Теперь богатые результаты 15-летнего марафонского опроса, проведенного датско-швейцарско-шведской исследовательской группой [2], дают некоторые ответы.
1 001 ночь у телескопа
Команда провела более 1000 наблюдательных ночей в течение 15 лет на датском 1,5-метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Ла-Силла (Чили) и на швейцарском 1-метровом телескопе Обсерватории Верхнего Прованса (Франция). Дополнительные наблюдения были сделаны в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики в США. В общей сложности более 14 000 солнечных звездоподобных звезд (так называемых звезд F- и G-типа) наблюдались в среднем четыре раза каждая - всего не менее 63 000 отдельных спектроскопических наблюдений!
Эта теперь полная перепись соседних звезд обеспечивает расстояния, возраст, химический анализ, космические скорости и орбиты в общем вращении Млечного Пути. Он также идентифицирует те звезды (около 1/3 их всех), которые астрономы обнаружили двойными или кратными.
Этот очень полный набор данных для звезд в окрестностях Солнца обеспечит астрономам пищу для размышлений на долгие годы.
Мечты сбываются
Эти наблюдения дают долгожданные недостающие части головоломки, чтобы получить четкое представление о солнечной окрестности. Они фактически отмечают завершение проекта, начатого более двадцати лет назад.
На самом деле, эта работа знаменует собой исполнение давней мечты датским астрономом Бенгтом Стрэгреном (1908-1987), который первым начал изучение истории Млечного пути посредством систематических исследований его звезд. Уже в 1950-х годах он разработал специальную систему цветовых измерений для очень эффективного определения химического состава и возраста многих звезд. И датские 50-сантиметровые и 1,5-метровые телескопы в обсерватории ESO La Silla (Чили) были сконструированы для реализации таких проектов.
Другой датский астроном, Эрик Хейн Олсен, сделал первый шаг в 1980-х годах, измерив поток (интенсивность света) в нескольких диапазонах волн (в «фотометрической системе Стрэггрена») из 30000 звезд A, F и G по всему небу до фиксированный предел яркости. Затем спутник ЕКА Hipparcos определил точные расстояния и скорости в плоскости неба для этих и многих других звезд.
Недостающим звеном были движения вдоль линии визирования (так называемые лучевые скорости). Затем они были измерены настоящей командой по доплеровскому смещению спектральных линий звезд (та же методика, которая используется для обнаружения планет вокруг других звезд) с использованием специального инструмента CORAVEL.
Звездные орбиты в Млечном Пути
Получив информацию о скорости, астрономы теперь могут вычислить, как звезды блуждали в Галактике в прошлом и куда они пойдут в будущем, ср. PR Видеоклип 04/04.
Биргитта Нордстрем, руководитель группы, объясняет: «Впервые у нас есть полный набор наблюдаемых звезд, который является хорошим представлением звездного населения на диске Млечного Пути в целом. Он достаточно большой для надлежащего статистического анализа, а также имеет полную информацию о скорости и двойной звезде. Мы только начали анализ этого набора данных сами, но мы знаем, что наши коллеги по всему миру поспешат присоединиться к интерпретации этой сокровищницы информации ».
Первоначальный анализ команды показывает, что такие объекты, как молекулярные облака, спиральные рукава, черные дыры или, возможно, центральная полоса в Галактике, вызывали движение звезд на протяжении всей истории диска Млечного Пути.
Это, в свою очередь, показывает, что эволюция Млечного Пути была гораздо более сложной и хаотичной, чем традиционные, упрощенные модели, которые давно предполагались. Взрывы сверхновых, галактические столкновения и огромные газовые облака сделали Млечный путь действительно очень оживленным местом!
Источник: ESO News Release
