Возможно, вы слышали о ресторане в конце Вселенной, но слышали ли вы о баре в середине Млечного Пути?
Почти 80 лет назад астрономы определили, что наш дом, Галактика Млечный Путь, представляет собой большую спиральную галактику. Несмотря на то, что мы застряли внутри и не в состоянии увидеть, как выглядит вся структура - как мы можем это сделать с помощью Галактики Вертушки или нашего ближайшего соседа, Галактики Андромеды, - исследователи заподозрили, что наша галактика на самом деле представляет собой «запертую» спиральную галактику. Спиральные галактики с перемычками имеют удлиненную звездную структуру, или полосу, в середине которой в нашем случае скрыты пыль и газ. Есть много галактик во Вселенной, которые являются спиральными перемычками, и, тем не менее, есть множество галактик, у которых нет центральной планки.
Как образуются эти центральные столбики и почему они присутствуют только в некоторых, но не во всех спиральных галактиках?
Исследовательская группа под руководством доктора Р. Майкла Рича (UCLA), получившая название BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay), измерила скорость многих старых красных звезд вблизи центра нашей галактики. Изучив спектры (комбинированный свет) гигантских звезд класса М, команда смогла рассчитать скорость каждой звезды вдоль линии обзора. В течение четырехлетнего периода времени спектры для почти 10 000 звезд были получены с помощью 4-метрового телескопа CTIO Blanco, расположенного в чилийской пустыне Атакама.
Анализируя скорости звезд в их исследовании, команда смогла подтвердить, что центральная выпуклость Млечного Пути содержит массивный стержень, один конец которого почти направлен прямо на нашу солнечную систему. Еще одно открытие, сделанное командой, заключается в том, что, хотя наша галактика вращается как колесо, исследование BRAVA показало, что вращение центральной планки больше похоже на вращение рулона бумажных полотенец в дозаторе. Открытия команды предоставляют жизненно важные подсказки, чтобы помочь объяснить формирование центрального региона Млечного Пути.
Набор данных спектров сравнивался с компьютерным моделированием, созданным доктором Джунтаем Шеном (Шанхайская обсерватория), показывающим, как планка образовалась из уже существующего диска звезд. Данные команды вполне соответствуют модели, предполагая, что до появления центральной планки существовал массивный диск звезд. Выводы, сделанные командой, резко контрастируют с общепринятой моделью формирования центральной области нашей галактики - моделью, которая предсказывает центральную область Млечного Пути, образованную в результате раннего хаотического слияния газовых облаков. «Вывод» из выводов команды состоит в том, что газ сыграл определенную роль в формировании центральной области нашей галактики, которая организовалась в массивный вращающийся диск, а затем превратилась в полосу из-за гравитационных взаимодействий звезд.
Еще одним преимуществом исследований группы является то, что данные звездных спектров позволят группе анализировать химический состав звезд. Все звезды состоят в основном из водорода и гелия, но небольшое количество других элементов (астрономы называют что-либо за пределами гелия «металлами») дает представление об условиях, существующих во время образования звезды.
Команда BRAVA обнаружила, что звезды, находящиеся ближе всего к плоскости Галактики Млечный Путь, имеют меньше «металлов», чем звезды дальше от своей галактической плоскости. Заключение группы подтверждает стандартные представления о звездном образовании, однако данные BRAVA охватывают значительную область галактической выпуклости, которую можно химически анализировать. Если исследователи наносят на карту содержание металлов в звездах на всем протяжении Млечного пути, появляется четкая картина звездного образования и эволюции, аналогичная картированию СО2 концентрации на шельфе Антарктического льда могут выявить прошлые погодные условия здесь, на Земле.
Если вы хотите прочитать полный текст статьи, предварительная версия доступна по адресу: http://arxiv.org/abs/1112.1955
Источник: пресс-релиз Национальной оптической астрономической обсерватории.
