Чумацький Шлях здіймає хвилю

Астрономи представили найбільш детальний погляд на деформацію нашої власної галактики.

Про це розповідається в прес-релізі на сайті проекту Слоанівський цифровий огляд неба (SDSS). Результати дослідження були оголошені на 237-му засіданні Американського астрономічного товариства.

"Звичайне для нас зображення спіральної галактики — плоский диск, тонший за млинець, що мирно обертається навколо свого центру", - каже Сінлун Ченг з Університету Вірджинії, провідний автор дослідження. "Але реальність більш ускладнена".

Астрономи десятиліттями знали, що багато спіральних галактик насправді мають диски з невеликим вигином, як картопляна чіпса або вінілова платівка, що занадто довго перебувала на сонці. Такі вигини є в приблизно у 50 - 70 відсотках спіральних галактик, включаючи наш власний Чумацький Шлях.

Дивно, але ми мало що знаємо про деформацію в Чумацькому Шляху. Застрягши глибоко всередині і обмежившись лише однією перспективою з Землі, нам бракує можливості побачити деформацію нашої галактики одним поглядом. Натомість ми повинні простежити форму викривлення, ретельно вивчивши положення та рух зірок по всьому Чумацькому Шляху. Це саме те, що зробили дослідники, і завдяки даним Слоанівського цифрового огляду неба вони змогли отримати більш детальний вигляд, ніж будь-коли раніше, з’ясувавши, що не тільки диск галактики викривлений, але й викривлення подорожує по галактиці раз на 440 мільйона років.

"Уявіть, що ви знаходитесь на трибунах футбольного матчу, і натовп починає здіймати хвилю", - говорить Ченг. "Все, що ви робите, це встаєте та сідаєте, але результатом є те, що хвиля проходить навкруги всього стадіону. Те ж саме з галактичною деформацією — зірки рухаються лише вгору і вниз, але хвиля рухається по всій галактиці".

Щоб знайти цей несподіваний результат, команда скористалася високоточним спектрографом Експерименту галактичної еволюції Обсерваторії Апач-Пойнт (APOGEE), що входить до складу Слоанівського цифрового огляду неба. Протягом свого майже 10-річного існування, APOGEE спостерігав сотні тисяч зірок у Чумацькому Шляху. Він робить це, збираючи спектри: при вимірюванні зоряне світло розщеплюється на його складові довжини хвиль приблизно так само, як призма розбиває світло на веселку кольорів.

"Спектри APOGEE надають інформацію про хімічний склад та рухи окремих зірок", - пояснює доктор Борджа Ангуяно з Університету Вірджинії, співавтор дослідження та наставник Ченга. "Це дозволяє нам розділити їх на різні групи, що, у свою чергу, дозволяє нам стежити за викривленням окремо в межах кожної з груп зірок".

Новини за подібною темою:

		Створено найдетальнішу інфрачервону карту Чумацького Шляху
		"Вебб" зазирнув у віддалені куточки нашої галактики
		З віддалених куточків Чумацького Шляху у гості завітав давній дует зірок

Але одних лише спектрів APOGEE було недостатньо, щоб зрозуміти викривлення. Відстеження галактичного викривлення потребує надзвичайно точних вимірювань зоряних відстаней. Щоб отримати ці відстані, команда звернулася до даних супутника Gaia Європейського космічного агентства, який обчислює відстані до мільйонів зірок, вимірюючи крихітні коливання вперед-назад у напрямку до зірки у міру того, як Земля (і супутник) обертається навколо Сонця.

Поєднавши дані APOGEE та Gaia, команда змогла створити повні тривимірні карти зірок в Чумацькому Шляху з детальною інформацією про положення, швидкість та хімію кожної зірки. Озброївшись цими високоточними вимірюваннями, команда змогла поникнути далі у зовнішню частину нашої галактики, щоб провести найбільш детальне дослідження цього явища.

Аналіз показав, як викривлення спричинене хвилею, що рухається через Чумацький Шлях, змушуючи окремі зірки рухатися вгору і вниз по площині галактики під час її подорожі. В новому дослідженні швидкість і протяжність хвилі були виміряні більш точно, ніж будь-коли раніше.

Найвірогідніше пояснення викривлення полягає в тому, що нещодавня взаємодія з галактикою-супутником створила гравітаційну пульсацію, і ця пульсація продовжила рухатися по галактиці, утворюючи хвилю. Ченг пояснює: "Нашою найкращою моделлю є те, що сталося зіткнення із супутниковою галактикою близько 3 мільярдів років тому — це вважається порівняно недавньою подією для галактичних астрономів".

Такі результати показують, наскільки галактики є динамічними та такими, що постійно змінюються в астрономічних часових шкалах.

Збурення тільки починається для Чумацького Шляху — приблизно через чотири мільярди років ми, як очікується, зіткнемося з галактикою Андромеда; і це буде подією, яка назавжди змінить наш галактичний дім.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Чумацький Шлях