Kreditna slika: NRAO
Skupina astronomov s pomočjo teleskopa Robert C. Byrd Green Bank Nacionalne fundacije za znanost (GBT) je prvič dokončno odkrila, kakšni so ostanki gradnikov galaksij - nevtralni vodikovi oblaki -, ki se vrtijo okoli galaksije Andromeda, ki se nahaja v ozvezdje Andromeda, najbližja velika spiralna galaksija Mlečni poti.
To odkritje lahko znanstvenikom pomaga razumeti strukturo in razvoj Mlečne poti in vseh spiralnih galaksij. Prav tako lahko pomaga razložiti, zakaj nekatere mlade zvezde v zrelih galaksijah presenetljivo odvzemajo težke prvine, ki jih vsebujejo njihovi sodobniki.
"Velikanske galaksije, kot je Andromeda in naša lastna Mlečna pot, naj bi se oblikovale s ponavljajočimi se združitvami z manjšimi galaksijami in skozi akumulacijo ogromnega števila" oblakov "manjše mase - temnih predmetov, ki nimajo zvezd in so celo premajhne, da bi jih lahko imenovali galaksije , "Je dejal David A. Thilker z univerze Johns Hopkins v Baltimoru v Marylandu. "Teoretične študije napovedujejo, da se ta proces galaktične rasti nadaljuje še danes, vendar astronomi do zdaj niso mogli zaznati pričakovane nizke mase gradnikov, ki bodo padli v bližnje galaksije."
Thilkerjeve raziskave so objavljene v Astrophysical Journal Letters. Drugi sodelavci so: Robert Braun iz nizozemske fundacije za raziskave astronomije; Rene A.M. Walterbos z univerze New Mexico State; Edvige Corbelli iz Osservatorio Astrofisico di Arcetri v Italiji; Felix J. Lockman in Ronald Maddalena iz Nacionalnega observatorija za radio astronomijo (NRAO) na Green Bank v Zahodni Virginiji; in Edward Murphy z univerze v Virginiji.
Mlečna pot in Andromeda sta nastali pred mnogimi milijardami let v kozmični soseščini, ki je bila zasuta z galaktičnimi surovinami - med katerimi so bili primarni sestavni del vodik, helij in hladna temna snov. Obe galaksiji sta do zdaj verjetno že pokurili večino te surovine, a astronomi sumijo, da nekateri primitivni oblaki še vedno plavajo brez.
Prejšnje študije so razkrile številne oblake nevtralnega atomskega vodika, ki so blizu Mlečne poti, vendar niso del njenega diska. Ti so bili najprej omenjeni kot visokohitrostni oblaki (HVC), ko so bili prvič odkriti, ker se zdi, da se gibljejo s hitrostmi, ki jih je težko uskladiti z galaktičnim vrtenjem.
Znanstveniki niso bili prepričani, ali so HVC-ji sestavljali gradnike Mlečne poti, ki so se doslej izognili zajemanju, ali če so v Mlečni poti zasledili plin, pospešen do nepričakovanih hitrosti z energijskimi procesi (več supernov). Odkritje podobnih oblakov, vezanih na galaksijo Andromedo, krepi primer, da so vsaj nekateri od teh HVC res galaktični gradniki.
Astronomi lahko z radijskimi teleskopi zaznajo značilno 21-centimetrsko sevanje, ki ga naravno oddaja nevtralni atomski vodik. Velika težava pri analizi teh nizkotnih galaktičnih gradnikov je bila v tem, da je njihova naravna radijska oddaja izredno slaba. Tudi tistih, ki so nam najbližje, oblakov, ki krožijo po naši Galaksiji, je težko proučiti zaradi resnih negotovosti na daljavo. "Vemo, da so HVC-ji Mlečne poti razmeroma v bližini, natančno pa je, kako blizu je noro težko določiti," je dejal Thilker.
Pretekli poskusi iskanja manjkajočih satelitov okoli zunanjih galaksij na dobro znanih razdaljah so bili neuspešni zaradi potrebe po zelo občutljivem instrumentu, ki bi lahko ustvaril visokozmogljive slike, tudi v bližini svetlega vira, kot je Andromedina galaksija.
Lahko bi si to nalogo omislili podobno kot vizualno razlikovanje sveče, postavljene ob soju. Nova zasnova nedavno objavljenega GBT se je odlično spoprijela s temi izzivi in astronomom dala prvi pogled na zamazano sosesko okrog Andromede.
Galaxy Andromeda je bil tarča, ker je najbližja masivna spiralna galaksija. "Na neki način se bogati obogatijo, tudi v vesolju," je dejal Thilker. "Če bi bili vsi enaki, bi pričakovali, da bi v bližini velike spiralne galaksije našli več prvinskih oblakov kot na primer v bližini majhne pritlikave galaksije. Zaradi tega je Andromeda dobro mesto za razgled, zlasti ob upoštevanju njene relativne bližine - le 2,5 milijona svetlobnih let od Zemlje. "
GBT je uspel popraviti populacijo 20 diskretnih nevtralnih vodikovih oblakov, skupaj s podaljšano nitasto komponento, ki sta, po mnenju astronomov, povezana z Andromedo. Menijo, da so ti predmeti pod gravitacijskim vplivom Andromedinega haloa plinoviti oblaki manjkajočih (morda s prevladujočo temno) satelitov in njihovih ostankov spajanja. Najdene so bile v 163.000 svetlobnih letih Andromede.
Naklonjeni kozmološki modeli so napovedovali obstoj teh satelitov in njihovo odkritje bi lahko pomenilo nekaj manjkajoče "hladne temne snovi" v vesolju. Tudi potrditev, da so ti objekti z majhno maso vseprisotni okoli večjih galaksij, bi lahko pomagala razrešiti skrivnost, zakaj so nekatere mlade zvezde, znane kot zvezde G-škratov, kemično podobne tistim, ki so se razvile pred milijardami let.
Ko se galaksije starajo, razvijajo večje koncentracije težkih elementov, ki jih tvorijo jedrske reakcije v jedrih zvezd in v kataklizmičnih eksplozijah supernov. Te eksplozije v galaksijo odženejo težke elemente, ki nato postanejo planeti in se bodo prevzeli v prihodnji generaciji zvezd.
Spektralne in fotometrične analize mladih zvezd v Mlečni poti in drugih galaksijah pa kažejo, da obstaja določeno število mladih zvezd, ki presenetijo težke elemente, zaradi česar so podobne zvezdam, ki bi se morale oblikovati v zgodnjih fazah galaktične evolucije .
"Eden od načinov za to nenavadno anomalijo je, da imamo svež vir surovega galaktičnega materiala, iz katerega lahko oblikujemo nove zvezde," je dejal Murphy. "Ker so oblaki za visoke hitrosti lahko ostanki gradnikov galaksij, vsebujejo skoraj neokrnjene koncentracije vodika, večinoma brez težkih kovin, ki sejejo starejše galaksije." Njihova združitev v velike galaksije bi torej lahko pojasnila, kako na voljo je svež material za nastanek zvezd G-pritlikavcev.
Galaksija Andromeda, znana tudi kot M31, je ena le nekaj galaksij, ki so z Zemlje vidne z neokuženim očesom, v ozvezdju Andromeda pa je videti kot rahlo razmajan. Če ga gledamo skozi skromen teleskop, Andromeda razkrije tudi, da ima dve vidni satelitski pritlikavi galaksiji, znani kot M32 in M110. Ti palčki, skupaj z oblaki, ki so jih preučevali Thilker in sodelavci, so obsojeni, da se bodo na koncu združili z Andromedo. Mlečna pot, M33 in galaksija Andromeda ter približno 40 spremljevalcev pritlikavcev sestavljajo tako imenovano "lokalna skupina."
Danes je Andromeda morda najbolj raziskana galaksija razen Mlečne poti. Pravzaprav smo se marsikaj, kar vemo o naravi galaksij, kot je Mlečna pot, naučili s preučevanjem Andromede, saj je splošne značilnosti naše lastne galaksije prikrito z našim notranjim izhodiščem. "V tem primeru je Andromeda dober analog za Mlečno pot," je dejal Murphy. "To razjasni sliko. Življenje v Mlečni poti je kot poskus, da ugotovite, kako izgleda vaša hiša od znotraj, ne da bi stopili na prostem. Če pa pogledate sosedove hiše, lahko občutite, kako bi lahko izgledal vaš lastni dom. "
GBT je največji popolnoma vodljiv radijski teleskop na svetu.
National Radio Astronomy Observatory je objekt Nacionalne znanstvene fundacije, ki ga upravlja po pogodbi o sodelovanju Associated Universities, Inc.
Izvirni vir: NRAO News Release
