Галактика Андромеды взята в ультрафиолете. Изображение предоставлено GALEX Увеличить
Астрономы давно считают, что галактика Андромеды отличается от нашего Млечного Пути, но теперь кажется, что мы не так уж и различны. Международная группа исследователей завершила исследование содержания металла в гало Андромеды и обнаружила, что он относительно беден металлом - как Млечный путь. Если в обеих галактиках содержится одинаковое количество металла, это означает, что они, вероятно, эволюционировали одинаковым образом; оба начали через полмиллиарда лет после Большого взрыва и выросли из коллекции протогалактических фрагментов.
В течение последнего десятилетия астрономы считали, что галактика Андромеды, наш ближайший сосед по галактике, довольно сильно отличается от Млечного Пути. Но группа исследователей определила, что две галактики, вероятно, очень похожи по своему развитию, по крайней мере, в течение первых нескольких миллиардов лет.
В следующем выпуске Астрофизического журнала Скотт Чепмен из Калифорнийского технологического института Родриго Ибата из Страсбургской обсерватории и их коллеги сообщают, что их детальные исследования движений и металлов почти 10000 звезд в Андромеде показывают, что звездная галактика ореол "беден металлом". На астрономическом языке это означает, что звездам, лежащим во внешних границах галактики, почти не хватает всех элементов, более тяжелых, чем водород.
Это удивительно, говорит Чепмен, потому что одно из ключевых отличий, которое, как считается, существует между Андромедой и Млечным путем, заключалось в том, что звездное гало первого было богатым металлом, а второе - бедным металлом. Если обе галактики бедны металлом, то у них должно быть очень похожее развитие.
«Вероятно, обе галактики возникли в течение полумиллиарда лет после Большого взрыва, и в течение следующих трех-четырех миллиардов лет обе они образовались одинаково из протогалактических фрагментов, содержащих меньшие группы звезд, падающих в две темные материи. ореолы, ”объясняет Чепмен.
Хотя никто еще не знает, из чего состоит темная материя, ее существование хорошо установлено из-за массы, которая должна существовать в галактиках, чтобы их звезды вращались вокруг галактических центров так, как они это делают. Современные теории эволюции галактик, на самом деле, предполагают, что колодцы темной материи действовали как своего рода «семя» для современных галактик, причем темная материя притягивала меньшие группы звезд, когда они проходили поблизости. Более того, за последние 12 миллиардов лет каждая из галактик, таких как Андромеда и Млечный путь, вероятно, поглотила около 200 меньших галактик и протогалактических фрагментов.
Чепмен и его коллеги пришли к выводу о гало Андромеды, бедном металлом, получив тщательные измерения скорости, с которой отдельные звезды приближаются или движутся прямо от Земли. Эта мера называется радиальной скоростью и может быть очень точно определена с помощью спектрографов основных приборов, таких как 10-метровый телескоп Keck-II, который использовался в исследовании.
Из приблизительно 10 000 звезд Андромеды, для которых исследователи получили лучевые скорости, около 1000 оказались звездами в гигантском звездном гало, которое простирается наружу более чем на 500 000 световых лет. Считается, что эти звезды из-за недостатка металлов образовались довольно рано, в то время, когда массивный гало темной материи захватил свои первые протогалактические фрагменты.
Звезды, которые доминируют ближе к центру галактики, напротив, те, которые образовались и слились позже, и содержат более тяжелые элементы из-за звездных эволюционных процессов.
Помимо того, что они бедны металлом, звезды гало следуют по случайным орбитам и не вращаются. В отличие от этого, звезды видимого диска Андромеды вращаются со скоростью более 200 километров в секунду.
Согласно Ибате, исследование может привести к новому пониманию природы темной материи. «Это первый случай, когда нам удалось получить панорамный вид движений звезд в гало галактики», - говорит Ибата. «Эти звезды позволяют нам взвешивать темную материю и определять, как она уменьшается с расстоянием».
Помимо Чепмена и Ибаты, другими авторами являются Герайнт Льюис из Сиднейского университета; Аннет Фергюсон из Эдинбургского университета; Майк Ирвин из Института астрономии в Кембридже, Англия; Алан МакКонахи из Университета Виктории; и Найл Танвир из Хартфордширского университета.
Первоисточник: Caltech News Release
