Astronomi beidzot ir novērojuši kaut ko paredzētu, bet nekad neredzētu: zvaigžņu straume, kas savieno divus Magelanas mākoņus. To darot, viņi sāka atšķetināt noslēpumu, kas apņem Lielo Magelānisko Mākoņu (LMC) un Mazo Magelānisko Mākoņu (SMC). Tam bija nepieciešama Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Gaia observatorijas ārkārtas vara.
Lielie un mazie Magellāna mākoņi (LMC un SMC) ir Piena ceļa galaktikas. Kembridžas universitātes grupas vadīta astronomu komanda koncentrējās uz mākoņiem un uz vienu konkrētu ļoti vecu zvaigžņu tipu: RR Lyrae. RR Lyrae zvaigznes ir pulsējošas zvaigznes, kas ir bijušas jau kopš Mākoņu sākuma. Mākoņus ir bijis grūti izpētīt, jo tie plaši izkliedējas, taču Gaia unikālais skats uz visām debesīm to ir atvieglojis.
Magelāņu mākoņi ir mazliet noslēpums. Astronomi vēlas uzzināt, vai uz viņiem attiecas mūsu konvencionālā galaktiku veidošanās teorija. Lai to uzzinātu, viņiem jāzina, kad Mākoņi pirmo reizi tuvojās Piena ceļam, un kāda bija to masa tajā laikā. Kembridžas komanda ir atklājusi dažus clu, lai palīdzētu atrisināt šo noslēpumu.
Komanda izmantoja Gaia, lai noteiktu RR Lyrae zvaigznes, kas ļāva viņiem izsekot LMC apmēriem - tas bija grūti izdarāms, līdz Gaia ieradās. Viņi atrada zemu gaismas halu ap LMC, kas stiepās līdz 20 grādiem. Lai LMC turētos pie zvaigznēm, kas atrodas tālu, tas nozīmē, ka tai vajadzētu būt daudz masīvākai, nekā tika domāts iepriekš. Faktiski LMC varētu būt pat 10 procenti masas, kāda ir Piena ceļam.
Tas astronomiem palīdzēja atbildēt uz masu jautājumu, bet, lai patiesi saprastu LMC un SMC, viņiem bija jāzina, kad mākoņi ieradās Piena Ceļā. Bet satelīta galaktikas orbītas izsekošana nav iespējama. Viņi pārvietojas tik lēni, ka cilvēka mūžs ir niecīgs pliķis, salīdzinot ar viņiem. Tas viņu orbītu padara būtībā nepamanāmu.
Bet astronomi spēja atrast nākamo labāko: bieži prognozēto, bet nekad novēroto zvaigžņu straumi vai zvaigžņu tiltu, kas stiepjas starp diviem mākoņiem.
Zvaigžņu straume veidojas, kad satelīta galaktika izjūt citas ķermeņa gravitācijas vilkmi. Šajā gadījumā LMC gravitācijas vilkšana ļāva atsevišķām zvaigznēm atstāt SMC un tikt vilktas uz LMC. Zvaigznes neatstāj uzreiz, tās laika gaitā atstāj individuāli, veidojot straumi vai tiltu starp abiem ķermeņiem. Šī darbība laika gaitā atstāj spilgtu viņu ceļa izsekošanu.
Šī pētījuma astronomi domā, ka tiltam faktiski ir divas sastāvdaļas: zvaigznes, kuras LMC atņēma no SMC, un zvaigznes, kuras no LMC atņēma Piena ceļš. Šis RR Lyrae zvaigžņu tilts palīdz viņiem izprast visu trīs ķermeņu mijiedarbības vēsturi.
Jaunākā mākoņu mijiedarbība notika pirms aptuveni 200 miljoniem gadu. Tajā laikā Mākoņi gāja tuvu viens otram. Šī darbība veidoja nevis vienu, bet divus tiltus: vienu no zvaigznēm un otru no gāzes. Izmērot nobīdi starp zvaigžņu tiltu un gāzes tiltu, viņi cer sašaurināt Piena Ceļa apkārtējās gāzes koronas blīvumu.
Piena Ceļa galaktiskās koronas blīvums ir otrais noslēpums, kuru astronomi cer atrisināt, izmantojot Gajas observatoriju.
Galaktisko koronu veido jonizēta gāze ar ļoti mazu blīvumu. Tas padara to ļoti grūti novērot. Bet astronomi to ir intensīvi pārbaudījuši, jo, viņuprāt, korona varētu saturēt lielāko daļu trūkstošo barioto vielu. Visi ir dzirdējuši par Dark Matter - lietu, kas veido 95% no Visuma matērijas. Dark Matter ir kas cits, nevis parasts jautājums, kas veido pazīstamas lietas, piemēram, zvaigznes, planētas un mūs.
Pārējie 5% matērijas ir baryonic matērija, pazīstamie atomi, par kuriem mēs visi mācāmies. Bet mēs varam veidot tikai pusi no 5% baryonic vielas, kas, mūsuprāt, ir jāpastāv. Pārējo sauc par trūkstošo baryonic matēriju, un astronomi domā, ka tas, iespējams, atrodas galaktikas koronā, taču viņi to nav spējuši izmērīt.
Izpratne par Galaktiskās Koronas blīvumu palīdz izprast Magelāna mākoņus un to vēsturi. Tas ir tāpēc, ka zvaigžņu un gāzes tilti, kas izveidojās starp Mazajiem un Lielajiem Magelāņu Mākoņiem, sākotnēji pārvietojās ar tādu pašu ātrumu. Bet, kad viņi tuvojās Piena ceļa koronam, korona piespieda zvaigznes un gāzi. Tā kā zvaigznes ir mazas un blīvas attiecībā pret gāzi, tās devās cauri koronam, nemainot to ātrumu.
Bet gāze izturējās savādāk. Gāze lielākoties bija neitrāls ūdeņradis un ļoti izkliedēta, un tā saskare ar Piena Ceļa koronu to ievērojami palēnināja. Tas izveidoja nobīdi starp abām straumēm.
Komanda salīdzināja pašreizējās gāzes un zvaigžņu plūsmu atrašanās vietas. Ņemot vērā gāzes blīvumu un arī to, cik ilgi abi mākoņi ir bijuši koronā, viņi pēc tam varētu novērtēt pašas koronas blīvumu.
Kad viņi to izdarīja, viņu rezultāti parādīja, ka trūkstošo baronu vielu var ņemt vērā koronā. Vai vismaz ievērojama daļa no tā varētu. Kāds ir visa šī darba gala rezultāts?
Izskatās, ka viss šis darbs apstiprina, ka gan lielie, gan mazie Magelāna mākoņi atbilst mūsu parastajai teorijai par galaktiku veidošanos.
Noslēpums atrisināts. Ceļš, zinātne.
