25.03.2024, 16:43
Дарья Губина
6
2,0 тыс

Астрономы нашли две самые ранние группы звезд Млечного Пути

❋ 4.7

Шива и Шакти — так астрономы назвали две группы древних звезд нашей Галактики. Судя по их параметрам и движению, это остатки первых «кирпичиков» Млечного Пути со времен, когда он еще не принял привычную нам форму.

Шива и Шакти в Млечном Пути
Иллюстрация расположения объектов Шивы (синие точки) и Шакти (желтые), двух групп древних звезд, которые участвовали в первых этапах формирования Млечного Пути / © ESA, Gaia, DPAC, K. Malhan

Один из самых интересных вопросов современной астрофизики: как формируются и развиваются массивные галактики? Как показала практика, мы можем приблизиться к ответу, изучая «карту» нашей родной Галактики — Млечного Пути. Такая возможность появилась у астрономов не столь давно, ведь для подобных масштабных исследований требуются точные данные о движении, возрасте и других параметрах миллиардов звезд. По этим параметрам можно вычислить, когда и на каких орбитах сформировались эти объекты, родились они в Млечном Пути или присоединились к нему в процессе слияния с Галактикой либо скоплением.

Когда галактики сливаются, каждая из них приносит с собой запасы водорода, из которых в турбулентных условиях начинают формироваться новые звезды. Со временем это «бурление» замедляется, звезды первичных скоплений перемешиваются друг с другом и с молодыми звездами. Чем больше времени проходит, тем сложнее выделить составляющие. Например, лишь недавно астрономы выяснили, что Малое Магелланово Облако состоит из двух скоплений.

К счастью, какие-то «следы» родства между звездами отдельных скоплений все равно остаются. В частности, в направлении и энергии их движения. Именно по этим параметрам в новом исследовании ученые из Института астрономии Макса Планка выявили две новые подструктуры Млечного Пути в данных обзора «Гайя».

В нашей Галактике возраст, металличность, движение и орбиты звезд взаимосвязаны. В диске находятся в основном богатые металлами звезды, рожденные in situ, в Млечном Пути. Присоединившиеся в процессе слияний светила расположены в основном в гало Галактики, растянувшемся на десятки килопарсек. Среди них выделяют группу «Гайя — Колбаса — Энцелад» (GSE), остатки поглощенной миллиарды лет назад карликовой галактики.

Также астрономы нашли в гало популяцию Splash, состоящую из богатых металлами звезд. Ученые предположили, что эти звезды сформировались в диске Млечном Пути, но их выкинуло оттуда на ранних этапах во время какого-то слияния. В 2022 году исследователи выделили группу еще более старых, бедных металлами звезд, — «Бедное старое сердце» Млечного Пути (POH).

Схематичная диаграмма звезд Млечного Пути в координатах внутри Галактики (слева) и в соотношении энергии и угловой скорости (справа), которое позволяет выделить среди объектов группы со схожими характеристиками движения. Красным отмечены звезды диска, голубым — звезды Гало. На диаграмме справа также выделены группы GSE, Splash и POH / © Malhan & Rix (2024)

Чтобы понять, на какую из этих групп больше всего похожи объекты новых подструктур Млечного Пути, авторы работы использовали данные о составе звезд из Слоуновского обзора (SDSS). Оказалось, обе группы бедны металлами (астрономы называют металлами все элементы тяжелее водорода и гелия), причем по характеристикам они беднее самых старых звезд диска. Больше всего они похожи на звезды «Бедного старого сердца», нежели на «присоединенные» звезды GSE.

Сопоставив данные, ученые пришли к выводу, что эти две подструктуры — Шива и Шакти — остатки первых «кирпичиков» Млечного Пути. Они присоединились более 12 миллиардов лет назад, незадолго до того, как сформировался диск Галактики. Судя по всему, они были массивнее и плотнее GSE. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Шакти (розовые точки) и Шива (голубые) на диаграмме движения-энергии звезд подструктур Млечного Пути / © Malhan & Rix (2024)

В подструктуре Шакти ученые выделили примерно 1,7 тысячи звезд, в Шиве — около 5,6 тысячи. Суммарная масса звезд каждой из них — приблизительно 10 миллионов солнечных масс. Также исследователи выделили в окрестностях Млечного Пути шаровые скопления, которые могли присоединиться вместе с Шивой и Шакти. Кстати, названия неслучайны: это имена пары индуистских божеств, союз которых породил нашу Вселенную.

«Удивительно, что мы вообще можем различить эти древние структуры. Млечный Путь значительно изменился со времен формирования этих звезд, и мы не ожидали различить их в виде группы. Это стало возможным благодаря беспрецедентным данным, которые мы получаем от „Гайи“», — объяснил уникальность открытия Кхьяти Малхан (Khyati Malhan), главный автор новой работы.

Подтвердить эти выводы можно будет в скором времени, когда станут доступны результаты обзоров WEAVE и 4MOST. В новом исследовании ученые использовали лишь данные из определенных областей Млечного Пути. Вероятно, группы Шива и Шакти на самом деле гораздо больше.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
16 сентября, 12:58
Любовь С.

Необычный радиоисточник VT J1906+0849 в нашей Галактике остается активным около 20 лет. Правда, пока не удалось отнести его ни к одному известному типу галактических объектов. Судя по всему, ученые наткнулись на крайне редкий источник неизвестной природы.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

15 сентября, 11:38
Evgenia Vavilova

Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев
Не млечный путь, а Сварга. Это лишь элементик этого – помноженного на очень, очень много: 5 1 3 1 6 8 3 8 1 4 6 8 9 2 4 2 4 6 9 2 7 5 7 3 7 9 5 4 9 2 6 2 4 8 4 6 3 5 7 5 7 9 7 9 2 8 1 6 1 3 8 3 5 1 9 5 7 2 7 9 7 3 5 8 1 3 1 3 5 6 8 1 4 6 2 6 8 4 2 4 9
Ещё. Галактики имеют огромные гравитационные массы. То есть они искривляют пространство время. То есть каждая галактика "сидит" в своей "ямке". А между двумя ближайшими галактиками получается "горка". И это не мешает им сливаться.
"Когда галактики сливаются, каждая из них приносит с собой запасы водорода, из которых в турбулентных условиях начинают формироваться новые звезды". Вопрос: если практически с момента Большого взрыва идёт расширение пространства-времени, то почему образующие галактики сливаются друг с другом? С одной стороны именно расширение должно мешать этому. С другой стороны, все структуры( галактики в том числе) вращаются вокруг центра вселенной. И в одном направлении. Для того, чтобы сливаться, направление вращения галактик должны быть встречными. Как это?
    Александр, расширение пространства-времени наблюдается только между объектами, не связанными гравитационно. А раз галактики слились, то значит они воздействовали друг на друга. вращения объектов вокруг единого центра Вселенной мы не наблюдаем.
    +
      Еще 1 ответ
      Дарья, Я и говорю о том, что раз образовавшиеся галактики изначально не были связаны гравитационно. Если пространство-время между ними расширяется, то что заставляет их двигаться друг к другу и сливаться. Во вселенной все вращается! Если в галактиках все вращается вокруг центра (условно чёрной дыры), то и вращение галактик неизбежно вокруг чёрной дыры Вселенной. Вращение задано Большим взрывом и фрагментами чёрной материи, обтекание которых энергией и веществом выброса Большого взрыва и приводит к вращательным моментам. Насчёт того, что не наблюдаете вращения. Чёрную материю вы также не наблюдаете. Но законы физики едины во всей Вселенной
    Александр, Ещё. Вращательные движения - это основные движения во Вселенной, начиная от вращения планет. А вращения во Вселенной мы просто не можем увидеть по простой причине - зафиксировать такие движения возможно только в большом временном интервале наблюдений (тысячи, десятки тысяч, миллионы лет). Более 50% того, что мы "знаем" о Вселенной - это гипотезы, построенные на нашей интерпретации наблюдений, и построенные на них модели. Если мы верим в существование материи вообще и темной в частности, то должны чётко понимать, что Большой взрыв и все последующие процессы могли произойти только в каком-то пространстве, внутри которого и стало разворачиваться пространство-время нашей Вселенной. И это первичное пространство было из темной материи. А Большой взрыв произошёл из условного "атома" или первокирпичика этой материи. А энергия в "атомах" темной материи просто невероятная. Взрыв же "атома" чёрной материи произошёл спонтанно по закону вероятности. Взрыв привёл к образованию "полости" и дезинтеграции темной материи, "куски" которой и стали центрами гравитации, стимулирующими образование облаков водорода с дальнейшим образованием звёзд и галактик, как мы и описываем.