Tako kot trpinčenje sitnic, shranjenih v ogromnih vdolbinah hladilnika, tudi astronomi, ki uporabljajo NASA-jev vesoljski teleskop Hubble, dokazujejo, da je na enem od obrokov Mlečne poti ostalo zlato lupino. V študiji, ki bo objavljena v prihodnji številki revije Astrofizični vestnik raziskovalci so razkrili skupino zvezd, ki se premikajo vstran - gib, ki kaže na dejstvo, da je naša galaksija med svojim razvojem morda porabila drugo.
"Edinstvene zmogljivosti Hubbleja astronomom omogočajo, da odkrijejo namige o oddaljeni preteklosti galaksije. Oddaljenejša območja galaksije so se razvijala počasneje kot notranji odseki. Predmeti v zunanjih regijah še vedno nosijo podpise dogodkov, ki so se zgodili že zdavnaj, "je dejal Roeland van der Marel iz Znanstvenega inštituta za vesoljski teleskop (STScI) v Baltimoru v Marylandu.
Tako radovedne, kot je ta lupina zvezd, ponujajo še več informacij, tako da razkrijejo priložnost za raziskovanje skrivnostne skrite mase Mlečne poti - temne snovi. Kakšen boljši kraj za bližji pogled kot tukaj doma, z več kot sto milijardami galaksij, razširjenih po vesolju? Skupina astronomov pod vodstvom Alisa Deasona iz kalifornijske univerze Santa Cruz in van der Marel je preučevala zunanji halo, območje približno 80.000 svetlobnih let od središča naše galaksije, in identificirala 13 zvezd, ki so se lahko pokazale na samem začetek nastanka Mlečne poti.
Kaj je v tej skupini gerijatričnih soncev tako posebnega? V tem primeru je to njihovo gibanje. Namesto da bi križarili po radialni orbiti, te ostarele zvezde kažejo tangencialno gibanje - nepričakovano opazovanje. Običajno halo zvezde potujejo proti galaktičnemu središču, le da se spet vrnejo navzven. Kaj bi lahko povzročilo, da se ta dvojna peščica premika drugače? Raziskovalna skupina ugiba, da bi lahko prišlo do prekomerne gostote zvezd ob 80.000 svetlobnih letih.
Tako zanimivo, kot so te zvezde, so to nenavadno lupino odkrili nekoliko po naključju. Deason in njena ekipa sta od sedemletne študije arhivskih posnetkov, ki jih je posnel Hubble teleskop galaksije Andromeda, spoznali zunanje halo zvezde. Medtem ko so se približno dvajsetkrat bolj odzrle na zvezde naše sosednje galaksije, so se te čudne gibljive zvezde pojavile kot predmeti v ospredju ... predmeti, ki so "zakrpali" slike. Medtem ko so bile te halo zvezde slabe za to posebno študijo, so bile zelo dobre za Deason in ekipo. Dalo jim je priložnost, da si resnično natančno ogledajo gibanje zvezd halogenov Mlečne poti.
Vendar videti te zvezde ni bilo enostavno. Zahvaljujoč Hubbleovi neverjetni ločljivosti in moči zbiranja svetlobe je vsaka slika vsebovala več kot 100.000 posameznih zvezd. "Morali smo nekako najti tistih nekaj zvezd, ki dejansko pripadajo halu Mlečne poti," je dejal van der Marel. "Bilo je kot iskanje igel v senu."
Kako so torej astronomi ločili zvezde školjk od tistih, ki so pripadale zunanjim obodom Andromede? Začetna opažanja so zvezde izbrala glede na njihovo barvo, svetlost in stransko gibanje. Zaradi paralakse se zdi, da se naše halo zvezde premikajo veliko hitreje samo zato, ker so bližje. Z delom člana ekipe Tonyja Sohna iz STSci smo te revolucionarne zvezde identificirali in izmerili. Njihovo tangencialno gibanje smo opazovali in beležili s petodstotno natančnostjo. Ni hiter postopek, če upoštevate, da se te zvezde lupine premikajo samo po nebu s hitrostjo približno milijon sekunde na leto!
"Meritve te natančnosti omogočajo kombinacija ostrega Hubblovega pogleda, večletnih vrednih opazovanj in stabilnosti teleskopa. Hubble se nahaja v vesoljskem okolju in je brez gravitacije, vetra, atmosfere in potresnih motenj, "je dejal van der Marel.
Kaj moštvo tako zaupa v svoje ugotovitve? Kot vemo, zvezde doma v notranjosti halo naše galaksije imajo zelo radialne orbite. Ko so med stranskim gibanjem zunanjih halo zvezd primerjali notranje gibanje, so raziskovalci ugotovili enakost. Po računalniških simulacijah nastajanja galaksij naj bi zunanje zvezde še naprej imele radialno gibanje, ko se premikajo navzven v halo, vendar te nove ugotovitve dokazujejo nasprotno. Kaj bi lahko povzročilo? Naravna razlaga bi bil naselitev, ki vključuje satelitsko galaksijo.
Da bi svoje ugotovitve še dodatno utemeljili, je skupina primerjala svoje rezultate s podatki, ki jih je prejela Sloan Digital Sky Survey, ki vključujejo halo zvezde. Bil je trenutek eureke. Opazovanja, ki jih je opravil SDSS, so pokazala večjo gostoto zvezd na približno enaki razdalji kot popotniki, ki so bili šokirani. In Mlečna pot ni sama. Druge študije halo zvezd, vključenih v trikotnik in Andromedo, kažejo veliko število halo zvezd, ki obstajajo do določene točke - le, da odpadejo. Deason je spoznal, da to ni samo čudno naključje. "Morda se dogaja, da se zvezde premikajo precej počasi, ker so v apocentru, najbolj oddaljeni točki v njihovi orbiti okoli vozlišča naše Mlečne poti," je pojasnil Deason. »Upočasnitev ustvarja kopico zvezd, ko se krožijo na poti in potujejo nazaj proti galaksiji. Tako se njihovo gibanje v notranjosti in zunaj ali v radialnem gibanju zmanjša v primerjavi s stranskim ali tangencialnim gibanjem. "
Kot so te ugotovitve vznemirljive, niso novice. Zvezde školjk so opazili v halosih drugih galaksij in naj bi bilo predvideno, da bodo del Mlečne poti. Po naravi bi jih morali biti tam, vendar so bili preprosto zatemnjeni in preveč oddaljeni, da bi astronomi pozitivno ocenili svojo prisotnost. Ne več. Zdaj, ko astronomi vedo, kaj naj iščejo, se še bolj radi skopajo v Hubbleove arhive. "Ti nepričakovani rezultati spodbudijo naše zanimanje za iskanje več zvezd, ki bi potrdile, da se to res dogaja," je dejal Deason. "Trenutno imamo kar majhen vzorec. Torej lahko resnično naredimo veliko bolj robustno, če dobimo več polj s Hubblom. " Andromedina opažanja zajemajo le zelo majhen nebesni pogled na kljukico.
Kaj je torej naprej? Zdaj lahko ekipa naslika še bolj lep portret evolucijske zgodovine Mlečne poti. Če bi razumeli premike in orbite »lupine« zvezd v halu, bi nam lahko celo dali natančno maso. "Do zdaj smo pogrešali tangencialno gibanje zvezd, ki je ključna sestavina. Tangencialno gibanje nam bo omogočilo boljše merjenje skupne masne porazdelitve galaksije, v kateri prevladuje temna snov. Če preučujemo masno porazdelitev, lahko ugotovimo, ali sledi isti porazdelitvi, kot je bila predvidena v teorijah tvorjenja struktur, "je dejal Deason.
Do takrat bomo uživali v "ostankih" ...
Izvorni vir zgodbe: HubbleSite News Release.
