В течение некоторого времени астрономы знали, что столкновения или слияния между галактиками являются неотъемлемой частью космической эволюции. В дополнение к тому, что галактики растут, эти слияния также запускают новые раунды звездообразования, когда в галактику впрыскивается свежий газ и пыль. В будущем, по оценкам астрономов, Галактика Млечный Путь слиться с Галактикой Андромеды, а также Малыми и Большими Магеллановыми Облаками.
Согласно новым результатам, полученным исследователями из Центра вычислительной астрофизики (CCA) Института Флатирон в Нью-Йорке, результаты нашего возможного слияния с Магеллановыми Облаками уже ощущаются. Согласно результатам, представленным на 235-м заседании Американского астрономического общества на этой неделе, звезды, образующиеся на окраинах нашей галактики, могли быть результатом слияния этих карликовых галактик с нашей собственной.
В ходе презентации, которая состоялась в среду (8 января) в Гонолулу, исследовательская группа объяснила, как данные из ЕКА Gaia Обсерватория показала существование молодого звездного скопления на окраине гало Млечного Пути. Этот кластер был назван Прайс-Уилан 1 в честь лидера команды Адриана М. Прайса-Уилана (научного сотрудника CCA).
Еще более удивительным было то, что спектры, полученные из скопления, указывали, что они, вероятно, образовались из потока газа, выходящего из одного из плеч Большого Магелланова Облака. Открытие предполагает, что этот поток газа, выходящий из галактик, известный как Ведущая Рука II, значительно ближе к Млечному Пути, чем считалось ранее (и также ближе к столкновению с ним).
Безусловно, идентифицировать звездные скопления в нашей галактике сложно, поскольку звёзды могут показаться скопленными в небе, но на самом деле их разделяют огромные расстояния. Кроме того, звезды могут быть замечены в непосредственной близости друг от друга в одной точке, но затем обнаруживают, что движутся в разных направлениях. Определение, какие звезды сгруппированы вместе, требует точных измерений положения звезд во времени (он же астрометрия).
Это цель Gaia миссия, которая собирает данные о позициях, расстояниях и правильных движениях около 1,7 миллиарда небесных объектов с 2013 года. Используя последний набор данных, выпущенный миссией, Прайс-Уилан и его коллеги искали доказательства очень синих молодых звезд у которых были сгустки, движущиеся с ними. Выявив несколько, они сопоставили их, чтобы устранить известные кластеры.
В итоге остался только один: относительно молодое звездное скопление, которому около 117 миллионов лет и расположенное на дальних окраинах Млечного Пути. Как объяснил Прайс-Уилан:
«Это маленькое скопление звезд - всего менее нескольких тысяч - но оно имеет большое значение за пределами своей локальной зоны Млечного Пути ... Это действительно очень далеко. Это дальше, чем любые известные молодые звезды в Млечном Пути, которые обычно находятся на диске. Так что сразу я подумал: «Святой курит, что это?»
Положение скопления помещает его в «гало» Млечного Пути, внешнюю область нашей галактики, расположенную за спиральными рукавами. Хотя он содержит большую часть массы нашей галактики, он также намного темнее спиральных рукавов, в которых расположено большинство звезд Млечного Пути. В этом регионе также расположена река газа, известная как «Магелланов поток», которая образует самый внешний край SMC и LMC и протекает в направлении Млечного пути.
Этот поток беден металлом, в отличие от газовых облаков, найденных во внешних пределах Млечного Пути. Это позволило Дэвиду Нидеверу, доценту в Университете штата Монтана и соавтору исследования, определить, что новообразованное звездное скопление имеет внегалактическое происхождение. Проведя анализ содержания металлов в 27 самых ярких звездах в скоплении, он обнаружил, что их металличность была подобна металличности Магелланова потока.
На основании этих результатов группа пришла к выводу, что кластер, образованный в виде газа из Магелланова потока, прошел через гало Млечного Пути. В сочетании с гравитационным притяжением нашей галактики, прохождение через гало создало силу сопротивления, которая сжала газ до такой степени, что он разрушился с образованием новых звезд. Со временем звезды продвинулись впереди газового потока и присоединились к внешнему Млечному Пути.
Изучение этого скопления может иметь значительные последствия для нашего понимания эволюции нашей галактики. Например, астрономы до сих пор не могли эффективно ограничить расстояние между Магеллановым потоком и нашей галактикой. Но благодаря открытию этого нового звездного скопления Прайс-Уилан и его коллеги предсказывают, что край Магелланова потока находится на расстоянии 90 000 световых лет от Млечного пути.
Это примерно половина расстояния, которое было предсказано ранее. Кроме того, обнаружение скоплений на окраинах Млечного Пути может также показать, сталкивались ли Магеллановы Облака с нашей галактикой в прошлом. Это очевидная тенденция, когда речь идет о слияниях: два небесных объекта не сталкиваются друг с другом, а движутся мимо друг друга и обмениваются материалом, в конечном итоге объединяясь в единый объект.
Как указал Нидевер, выводы команды также помогают астрономам уточнить свои теории о том, когда Большое Магелланово Облако сольется с нашей галактикой:
«Если Магелланов поток будет ближе, особенно ведущая рука, ближайшая к нашей галактике, то он, вероятно, будет включен в Млечный путь раньше, чем предсказывает текущая модель. Со временем этот газ превратится в новые звезды на диске Млечного Пути. Прямо сейчас наша галактика расходует газ быстрее, чем пополняется. Этот дополнительный поступающий газ поможет нам пополнить этот резервуар и убедиться, что наша галактика продолжает процветать и формировать новые звезды ».
Это исследование является последним в серии, которая стала возможной благодаря Gaia миссии, которые совместно продвигают наше понимание того, как наша галактика развивалась и будет продолжать делать это в будущем. Первоначально планировалось завершить к 2018 году Gaia Миссия была продлена и будет действовать до 2022 года (за исключением дальнейших продлений).
Следующий выпуск Gaia архивные данные (EDR3) будут состоять из двух частей: первая будет выпущена в третьем квартале 2020 года, а вторая - во второй половине 2021 года. Открытие Price-Whelan 1 и последующий спектроскопический анализ звезд как предмет статей, которые были опубликованы в Астрофизический Журнал 5 и 16 декабря соответственно.
