Астрономы наконец-то наблюдали то, что было предсказано, но никогда не видели: поток звезд, соединяющий два Магеллановых Облака. При этом они начали разгадывать тайну, окружающую Большое Магелланово Облако (ЛМК) и Малое Магелланово Облако (СМК). И для этого требовалась необычайная мощь Гайской обсерватории Европейского космического агентства (ЕКА).
Большие и Малые Магеллановы Облака (LMC и SMC) являются галактическими галактиками Млечного Пути. Команда астрономов, возглавляемая группой в Кембриджском университете, сосредоточилась на облаках и на одном особом типе очень старой звезды: RR Lyrae. Звезды RR Лиры - пульсирующие звезды, которые были вокруг с первых дней Облаков. Облака были трудны в изучении, потому что они широко растягиваются, но уникальный вид Гайи на все небо сделал это легче.
Магеллановы Облака - это немного загадка. Астрономы хотят знать, применима ли к ним наша традиционная теория образования галактик. Чтобы узнать, им нужно знать, когда Облака впервые приблизились к Млечному Пути, и какова была их масса в то время. Кембриджская команда раскрыла некоторые подсказки, чтобы помочь разгадать эту загадку.
Команда использовала Gaia для обнаружения звезд RR Лиры, что позволило им проследить протяженность LMC, что было трудно сделать, пока не появилась Gaia. Они обнаружили ореол низкой яркости вокруг LMC, который растянулся на 20 градусов. Для LMC удерживать звезды так далеко означает, что он должен быть намного массивнее, чем считалось ранее. На самом деле, LMC может иметь до 10 процентов массы Млечного Пути.
Это помогло астрономам ответить на массовый вопрос, но чтобы действительно понять LMC и SMC, им нужно было знать, когда облака достигли Млечного Пути. Но отслеживать орбиту спутниковой галактики невозможно. Они движутся так медленно, что человеческая жизнь по сравнению с ними - крошечная вспышка. Это делает их орбиту по существу ненаблюдаемой.
Но астрономы смогли найти следующую лучшую вещь: часто предсказываемый, но никогда не наблюдаемый звездный поток или мост звезд, протянувшийся между двумя облаками.
Звездный поток формируется, когда спутниковая галактика чувствует гравитационное притяжение другого тела. В этом случае гравитационное притяжение LMC позволило отдельным звездам покинуть SMC и притянуть к LMC. Звезды не уходят сразу, они уходят индивидуально с течением времени, образуя поток или мост между двумя телами. Это действие оставляет светящийся след их пути с течением времени.
Астрономы, стоящие за этим исследованием, полагают, что на самом деле мост состоит из двух компонентов: звезды, снятые с SMC с помощью LMC, и звезды, снятые с LMC по Млечному пути. Этот мост звезд RR Лиры помогает им понять историю взаимодействий между всеми тремя телами.
Самое последнее взаимодействие между Облаками было около 200 миллионов лет назад. В то время Облака проходили рядом друг с другом. Это действие образовало не один, а два моста: один из звезд и один из газа. Измеряя смещение между звездным мостом и газовым мостом, они надеются сузить плотность газовой короны, окружающей Млечный путь.
Плотность Галактической Короны Млечного Пути - это вторая загадка, которую астрономы надеются разгадать с помощью обсерватории Гайя.
Галактическая Корона состоит из ионизированного газа с очень низкой плотностью. Это делает его очень сложным для наблюдения. Но астрономы тщательно изучают его, потому что считают, что корона может содержать большую часть отсутствующего барионного вещества. Все слышали о Темной Материи, материи, которая составляет 95% материи во вселенной. Темная материя - это нечто иное, чем обычная материя, из которой состоят такие знакомые вещи, как звезды, планеты и мы.
Остальные 5% вещества - это барионная материя, знакомые атомы, о которых мы все узнаем. Но мы можем объяснить только половину 5% барионной материи, которая, по нашему мнению, должна существовать. Остальное называют отсутствующим барионным веществом, и астрономы считают, что оно, вероятно, находится в галактической короне, но они не смогли измерить его.
Понимание плотности Галактической Короны помогает понять Магеллановы Облака и их историю. Это потому, что мосты звезд и газа, которые образовались между Малым и Большим Магеллановыми Облаками, первоначально двигались с одинаковой скоростью. Но когда они приблизились к короне Млечного Пути, корона оказала сопротивление на звезды и газ. Поскольку звезды малы и плотны относительно газа, они прошли через корону без изменения их скорости.
Но газ вел себя по-другому. Газ был в основном нейтральным водородом и очень рассеянным, и его столкновение с короной Млечного Пути значительно замедлило его. Это создало смещение между двумя потоками.
Команда сравнила текущие местоположения потоков газа и звезд. Принимая во внимание плотность газа, а также то, как долго оба облака находились в короне, они могли бы тогда оценить плотность самой короны.
Когда они это сделали, их результаты показали, что недостающее барионное вещество может быть учтено в короне. Или, по крайней мере, значительная часть этого может. Так каков конечный результат всей этой работы?
Похоже, что вся эта работа подтверждает, что и Большое, и Малое Магеллановы Облака соответствуют нашей обычной теории образования галактик.
Тайна разгадана. Путь, наука.
