Когда и откуда Млечный Путь получил спиральные рукава?

Сегодня Млечный Путь имеет выраженные спиральные рукава, но наша Галактика не всегда была такой. Когда появились эти рукава и откуда рассказали в своей работе нью-йоркские астрономы.

Млечный путь имеет, как минимум, 5 спиральных рукавов: рукав Лебедя, рукав Ориона, рукав Персея, рукав Стрельца и рукав Центавра. Их названия связаны с местоположением основных массивов рукавов в соответствующих созвездиях. Наша Солнечная система расположена в небольшом Местном рукаве, или Рукаве Ориона (иногда обозначаемом как «0»). Он соединён с двумя более крупными – внутренним рукавом Стрельца (обозначаемом как «–I») и внешним Рукавом Персея (обозначаемом как «+I»).

^{Спиральные рукава Млечного Пути}

^{©NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech}

Астрономы обычно делят галактики на три основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные. Но, как утверждают нью-йоркские астрономы в своем исследовании, эллиптических галактик в ранней Вселенной не было. Специалисты рассмотрели знаменитый снимок Hubble Ultra-Deep Field и изучили порядка десяти тысяч галактик, среди которых были и узловатые экземпляры. Они относятся к пекулярным галактикам и в современной Вселенной больше не встречаются.

Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) – изображение небольшого региона космоса, составленное из данных, полученных космическим телескопом «Хаббл» в период с 24 сентября 2003 года по 16 января 2004 года. Это комбинация отдельных снимков, сделанных при помощи усовершенствованной обзорной камеры, камеры близкого инфракрасного диапазона и мультиобъектного спектрометра, снятых с общей выдержкой почти миллион секунд (11,3 суток).

^{Данное изображение HUDF в высоком разрешении содержит галактики самых разных размеров, форм, цветов и возрастов}

^©NASA 

По мнению специалистов, основная часть молодых галактик, родились именно узловатыми, поскольку ранняя Вселенная была местом весьма неспокойным. Это были диски с массивными яркими сгустками с мощным звездообразованием, и, прежде чем закрутиться в спирали, им пришлось на несколько миллиардов лет «успокоиться».

Галактики, которые в дальнейшем превратились в спиральные, постепенно стали терять самые большие свои «узлы», в их центре возник балдж – центральный яркий эллипсоидальный компонент спиральных и линзообразных галактик. 

Балдж галактики состоит в основном из старых звёзд, движущихся по вытянутым орбитам; типичное население балджа – красные гиганты, красные карлики, сверхновые типа II, переменные типа RR Лиры, шаровые скопления.

Что касается более мелких «узелков», то они начали превращаться в расплывчатые, «шерстистые» спиральные рукава.

Авторы исследования отмечают, что когда Вселенной было около 3,6 млрд лет, контуры этих рукавов стали более четкими. Также они считают, что галактики наподобие нашей, с несколькими рукавами и более изящной формой, появились, когда Вселенной было около 8 млрд лет.

В настоящее время действительно удовлетворительной теории эволюции галактик нет, и учитывая этот факт данное исследование весьма интересное, но, тем не менее, оно оставляет некоторые вопросы.

Мы предполагаем, что критерии, которые мы применяем, работают и для далекого прошлого. Это нормально, но представьте: вдруг мы смотрим на бабочек, а галактики раньше выглядели по-другому, как коконы. Тогда результаты окажутся некорректными.

– Картик Шет, один из соавторов исследования