В течение многих десятилетий астрономы пытались понять, почему галактика Млечный Путь деформирована такой, какая она есть. В последние годы астрономы предположили, что это могут быть наши соседи, Магеллановы Облака, которые ответственны за это явление. Согласно этой теории, эти карликовые галактики притягивают темную материю Млечного Пути, вызывая колебания, которые притягивают к нашей галактике запас водорода.
Однако, согласно новым данным, полученным от звездной картографической обсерватории Гайя Европейского космического агентства (ЕКА), возможно, что эта деформация является результатом продолжающегося столкновения с меньшей галактикой. Эти результаты подтверждают, что искривление в нашей галактике не является статичным, но подвержено изменениям во времени (он же прецессия), и что этот процесс происходит быстрее, чем кто-либо мог подумать!
Астрономы знают с конца 1950-х годов, что диск Млечного Пути, где проживает большинство его звезд, изогнут вверх с одной стороны и вниз с другой. Однако причины этого остаются неясными, поскольку теории варьируются от влияния межгалактического магнитного поля до гравитационных эффектов гало темной материи неправильной формы.
Чтобы пролить свет на это, группа астрономов из Туринской астрофизической обсерватории в Италии и Института астрономии им. Макса Планка в Германии консультировались по астрометрическим измерениям из второго выпуска данных Gaia (DR2). Этот последний пакет (выпущенный 25 апреля 2018 года) содержит обновленную информацию о положении, движении и расстояниях в 1.692 миллиарда звезд.
Используя эти данные, команда смогла изучить поведение звезд, расположенных на внешнем диске, из чего они подтвердили, что деформация галактики не является статичной, но меняет свою ориентацию во времени. Это изменение ориентации, известное как прецессия, аналогично тому, как планета испытывает «колебание» из-за того, как они вращаются вокруг своей оси.
Кроме того, они также обнаружили, что прецессия этой деформации происходит с гораздо большей скоростью, чем ожидалось, - гораздо быстрее, чем то, на что способно межгалактическое магнитное поле или гало темной материи. Из этого команда пришла к выводу, что что-то более мощное должно влиять на форму нашей галактики, например, столкновение с другой галактикой.
Исследование, которое описывает их результаты под названием «Доказательства динамично развивающегося галактического перекоса», недавно появилось в журнале. Астрономия природы, Как объяснила Элоиза Поджио из Туринской астрофизической обсерватории, которая является ведущим автором исследования, в пресс-релизе ЕКА:
«Мы измерили скорость деформации, сравнив данные с нашими моделями. Исходя из полученной скорости, варп завершит один оборот вокруг центра Млечного пути за 600-700 миллионов лет. Это намного быстрее, чем мы ожидали, основываясь на предсказаниях других моделей, таких как те, которые смотрят на эффекты несферического ореола ».
Однако скорость прецессии варпа медленнее, чем скорость, с которой звезды на диске Млечного Пути вращаются вокруг центра галактики. Например, наше Солнце вращается вокруг центра Млечного пути со средней скоростью 230 км / с (828 000 км / ч; 514 495 миль в час) и для прохождения одной орбиты требуется около 220 миллионов лет.
В настоящее время неизвестно, какая галактика может вызывать пульсации или когда началось столкновение. Тем не менее, команда подозревает, что это может быть Гном Галактика Стрельца, коллекция эллиптической формы, состоящая из около 10 000 звезд, которая вращается вокруг Млечного Пути от полюса до полюса и на расстоянии около 50 000 световых лет.
Астрономы полагают, что эта карликовая галактика постепенно поглощается Млечным путем, процесс, который, как полагают, привел к его падению через диск Млечного пути несколько раз в прошлом. Если это заставляет кого-то нервничать, им следует утешаться тем фактом, что эти изменения происходят в галактическом масштабе и очень далеко - следовательно, они не окажут заметного влияния на жизнь на Земле.
Это исследование служит примером беспрецедентной способности обсерватории Гайя картографировать нашу галактику в 3D, а также виды исследований, которые она проводит. Рональд Дриммель, астроном-исследователь Туринской астрофизической обсерватории и соавтор статьи, описал это:
«Это все равно, что иметь автомобиль и пытаться измерить скорость и направление движения этого автомобиля в течение очень короткого периода времени, а затем, основываясь на этих значениях, попытаться смоделировать прошлую и будущую траекторию движения автомобиля. Если мы сделаем такие измерения для многих автомобилей, мы могли бы смоделировать поток движения. Точно так же, измеряя видимые движения миллионов звезд по небу, мы можем моделировать крупномасштабные процессы, такие как движение основы ».
Эти результаты похожи на другие результаты исследований, которые были сделаны благодаря Gaia, В 2018 году группа астрономов использовала данные за первые 22 месяца полета, чтобы определить, что Млечный Путь и другие галактики пережили столкновения и слияния в далеком прошлом, свидетельство которых до сих пор видно по движениям больших групп звезд.
«С помощью Gaia мы впервые получили большое количество данных о звездах, движение которых измеряется настолько точно, что мы можем попытаться понять крупномасштабные движения галактики и смоделировать историю ее формирования». сказал Йос де Брюйне, заместитель ученого проекта Gaia. «Это что-то уникальное. Это действительно Гея революция ».
В настоящее время миссия работает уже шестой год и (за исключением продлений) будет продолжать собирать астрометрические данные до 2022 года. Тем временем астрономы с нетерпением ожидают следующих двух выпусков данных Gaia (DR3 и DR4), которые запланированы на конец 2020 года. и во второй половине 2021 года. Учитывая то, что мы уже узнали из этой миссии, можно только догадываться о других тайнах, которые она поможет разгадать!
