Andromedas galaktika, kas uzņemta ultravioletā starojumā. Attēla kredīts: GALEX Palielināt
Astronomi jau sen uzskatīja, ka Andromēdas galaktikā ir atšķirīga audzināšana nekā mūsu pašu Piena ceļā, taču tagad šķiet, ka galu galā mēs nemaz neesam tik atšķirīgi. Starptautiska pētnieku grupa ir pabeigusi aptauju par Andrindodas halo saturu metālā un atklājusi, ka tas ir salīdzinoši slikts metāls - tāpat kā Piena ceļš. Ja abās galaktikās ir vienāds metālu daudzums halos, tas nozīmē, ka tās, iespējams, attīstījās līdzīgi; abi sāka darbu pusmiljarda gadu pēc Lielā sprādziena un izauga no protogalaktikas fragmentu kolekcijas.
Pēdējo desmit gadu laikā astronomi ir domājuši, ka mūsu tuvākā galaktisko kaimiņu Andromedas galaktika drīzāk atšķīrās no Piena Ceļa. Bet pētnieku grupa ir noteikusi, ka abas galaktikas, iespējams, ir diezgan līdzīgas tādā veidā, kādā tās attīstījās, vismaz to pirmo vairāku miljardu gadu laikā.
Gaidāmajā Astrofiziskā žurnāla numurā Skots Čepmens no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta Rodrigo Ibata no Strasbūras observatorijas un viņu kolēģi ziņo, ka viņu sīki pētījumi par gandrīz 10 000 zvaigžņu kustību un metāliem Andromedā liecina, ka galaktikas zvaigžņu halo ir “slikts metāls”. Astronomijas izteiksmē tas nozīmē, ka zvaigznēm, kas atrodas galaktikas ārējās robežās, diezgan daudz trūkst visu elementu, kas ir smagāki par ūdeņradi.
Tas ir pārsteidzoši, saka Čepmens, jo viena no galvenajām atšķirībām, kas, domājams, pastāvēja starp Andromeda un Piena Ceļu, bija tā, ka bijušā zvaigžņu halo bija bagāts ar metālu, bet otrā - slikts ar metālu. Ja abās galaktikās trūkst metāla, tad tām ir jābūt ļoti līdzīgām evolūcijām.
“Iespējams, ka abas galaktikas sāka darboties pusmiljarda gadu laikā pēc Lielā sprādziena, un nākamo trīs līdz četru miljardu gadu laikā abas tika veidotas vienādi, veidojot protogalaktiskos fragmentus, kas satur mazākas zvaigžņu grupas, kas iekrita divās tumšajā matērijā. hali, ”skaidro Čepmens.
Lai gan vēl neviens nezina, no kā tiek veidota tumšā matērija, tās pastāvēšana ir vispāratzīta masas dēļ, kurai jābūt eksistējošām galaktikās, lai viņu zvaigznes varētu orbītēt galaktikas centrus tā, kā viņi to dara. Pašreizējās galaktikas evolūcijas teorijas faktiski pieņem, ka tumšās matērijas akas darbojās kā sava veida “sēkla” mūsdienu galaktikām, tumšajai vielai piesaistot mazākas zvaigžņu grupas, kad tās gāja garām. Turklāt tādas galaktikas kā Andromeda un Piena ceļš pēdējos 12 miljardus gadu laikā, iespējams, ir aprakušas apmēram 200 mazākas galaktikas un protogalaktisko fragmentu.
Čepmens un viņa kolēģi nonāca pie secinājuma par metālnabadzīgo Andromedas halo, veicot rūpīgus mērījumus par ātrumu, ar kādu atsevišķas zvaigznes nāk tieši pretī Zemei vai virzās tieši prom no tās. Šo izmēru sauc par radiālo ātrumu, un to ļoti precīzi var noteikt ar galveno instrumentu, piemēram, 10 metru Keck-II teleskopa, kas tika izmantots pētījumā, spektrogrāfiem.
No aptuveni 10 000 Andromedas zvaigznēm, kurām pētnieki ir ieguvuši radiālo ātrumu, apmēram 1000 izrādījās zvaigznes milzu zvaigžņu halo, kas sniedzas ārā par vairāk nekā 500 000 gaismas gadiem. Tiek uzskatīts, ka šīs zvaigznes metālu trūkuma dēļ ir izveidojušās diezgan agri, laikā, kad masveida tumšās vielas halo bija sagūstījusi savus pirmos protogalaktiskos fragmentus.
Zvaigznes, kas dominē tuvāk galaktikas centram, turpretim ir tās, kuras vēlāk izveidojās un saplūda, un zvaigžņu evolūcijas procesu dēļ satur smagākus elementus.
Papildus tam, ka halogēna zvaigznes ir sliktas metāla, tās seko nejaušām orbītām un nav rotācijas stāvoklī. Turpretī Andromedā redzamā diska zvaigznes griežas ar ātrumu 200 kilometri sekundē.
Pēc Ibata domām, pētījums varētu radīt jaunas atziņas par tumšās matērijas būtību. "Šī ir pirmā reize, kad mums ir izdevies iegūt panorāmas skatu uz zvaigžņu kustībām galaktikas halogē," saka Ibata. "Šīs zvaigznes ļauj mums nosvērt tumšo vielu un noteikt, kā tā samazinās ar attālumu."
Papildus Chapman un Ibata citi autori ir Geraint Lewis no Sidnejas universitātes; Annette Ferguson no Edinburgas universitātes; Maiks Irvins no Astronomijas institūta Kembridžā, Anglijā; Alans Makkonsijs no Viktorijas universitātes; un Nial Tanvir no Hārtfordšīras universitātes.
Oriģinālais avots: Caltech News Release
