Для нас ночное небо может выглядеть как случайное разбрызгивание звезд, но астрономы узнают, что в некоторых регионах нашей галактики звезды сталкиваются с особенностями, которые похожи на особенности на Земле - потоки, волны, арки и горные хребты.
Тектоническая активность создает широкий спектр особенностей Земли, но ученые не совсем уверены, что делает эти звездные мимики в Млечном Пути. Теперь исследователи проверяют виновника, в том числе силы, приходящие извне нашей галактики. Однако настоящим подозреваемым может быть только сам Млечный Путь.
Ученые описывают Млечный Путь как заштрихованную спиральную галактику, по существу имеющую форму яйца с солнечной стороной вверх, с распределением звезд в виде вертушек. Но в меньшем масштабе в этой галактической топографии скрывается намного больше деталей.
С 2013 года миссия Европейского космического агентства Gaia провела перепись Млечного Пути с целью каталогизации более 1 миллиарда звезд. Используя новые данные, опубликованные в апреле 2018 года, о точных измерениях местоположения и движения звезд для дополнительных 550 миллионов объектов, астрономы теперь могут исследовать галактику с новой размерностью.
В то время как эти галактические исследования открыли новую местность, такую как эти хребты и арки, ученые не смогли полностью объяснить, как формируются звездные структуры. Команда во главе с астрономами из университета Сиднея, Австралия, решила попытаться воссоздать в компьютерных моделях некоторые особенности, которые они видят в звездах.
Исследователи сосредоточились на серии из восьми хребтов в Млечном Пути, которые сложены рядом друг с другом, как горный хребет. Данные Gaia показали, что у гребней, которые были зажаты друг с другом в среднем слое диска Млечного Пути, у каждого были коллекции уникальных звезд, усеивающих их вершины. Используя данные из другой миссии, которая анализирует состав звезд, они заметили, что все звезды имели элементные составы, которые были похожи на составы солнца. Поскольку элементный состав может намекать на звездный возраст, это говорит им о том, что эти молодые звезды разбросаны не так сильно, как старые звезды, что помогает понять, как образовались гребни.
Теории о том, как создаются такие гребни и другие особенности, делятся на две категории: внутренние и внешние. Некоторые теории предполагают, что внутренние галактические механизмы являются ключом к формированию галактической географии. Например, гравитационные взаимодействия могут генерировать резонансные волны, которые создают большие скопления вещества из меньших. Альтернативно, трение между звездами, газами и пылью в галактике может привести к созданию этих топографических особенностей, так же, как одежда в стиральной машине запутывается, когда они перемещаются друг за другом в процессе чистки. Другие теории предполагают, что какая-то внешняя особенность движется через галактику, как другая маленькая карликовая галактика, и это то, что сморщило звезды. .
Команда использовала компьютерное моделирование этих внутренних и внешних процессов, чтобы увидеть, можно ли воссоздать распределение звезд в различных условиях. Они обнаружили, что гребни более близко соответствуют тем, которые создаются в изолированных областях посредством внутреннего процесса, называемого смешиванием фаз, в котором группы звезд постепенно смешиваются, например, ром и кокс, перемешиваемые в коктейле, из-за изменения спиральных рукавов во времени , Кроме того, присутствие молодых звезд, у которых было не так много времени для рассеяния, как у более старых звезд, в хребтах также указывало на то, что источником этих особенностей была соседняя сила. При моделировании областей, которые подверглись гравитационному воздействию проходящей галактики, результаты показали намного более высокие гребни, чем те, что были видны в Млечном Пути.
Таким образом, высота гребней «может быть одним из способов различения внутренних и внешних процессов», сказал Шурья Ханна, астроном из Сиднейского университета и ведущий автор новой статьи.
Тем не менее, есть некоторые ограничения. Исследователям еще предстоит смоделировать газ при моделировании, что может повлиять на результаты. Исследования показали, что соседняя галактика когда-то проходила через Млечный путь. Это может быть такой тип внешнего взаимодействия, который имеет тенденцию создавать потоки звезд, в то время как внутренние процессы - такие как смешивание фаз - более ответственны за гребни, предполагает исследование. Имея в каталоге много звезд, Гайя может предоставить астрономам больше подсказок о силах, которые формируют потрясающую географию нашей галактики.
«Область галактики, где у нас в настоящее время много информации, находится довольно близко от Солнца, но предстоящие выпуски Gaia должны расширить размер региона», - сказала Алиса Квиллен, астроном из Университета Рочестера, которая не участвовала в учиться.
Ученые опубликовали свои результаты в Интернете в журнале препринтов arXiv и представили их для публикации в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества».
