Attēla kredīts: NRAO
Astronomu komanda, kas izmanto Nacionālā zinātnes fonda Roberta C. Bērda Zaļās bankas teleskopu (GBT), ir veikusi pirmo pārliecinošo atklājumu tam, kas, šķiet, ir galaktiku veidošanās palikušie celtniecības bloki - neitrālie ūdeņraža mākoņi -, kas ir ap Andromedas galaktiku, kas atrodas Andromedas zvaigznājs, Piena ceļa tuvākā lielā spirālveida galaktika.
Šis atklājums var palīdzēt zinātniekiem izprast Piena ceļa un visu spirālveida galaktiku struktūru un attīstību. Tas var arī palīdzēt izskaidrot, kāpēc dažas jaunas zvaigznes nobriedušās galaktikās pārsteidzoši ir pametušas smagos elementus, ko satur viņu laikabiedri.
“Tiek uzskatīts, ka milzu galaktikas, piemēram, Andromeda un mūsu Piena Ceļš, veidojas atkārtotu apvienošanās ceļā ar mazākām galaktikām un milzīga skaita vēl zemākas masas“ mākoņu ”iespiešanos - tumšiem objektiem, kuriem nav zvaigžņu un pat ir par mazu, lai izsauktu galaktikas. , ”Sacīja Deivids A. Thilkers no Džona Hopkinsa universitātes Baltimoras štatā, Merilendā. "Teorētiskie pētījumi paredz, ka šis galaktikas augšanas process turpinās šodien, taču astronomi līdz šim nav spējuši noteikt paredzamos mazās masas" celtniecības blokus ", kas iekrīt tuvējās galaktikās."
Thilker pētījums ir publicēts Astrophysical Journal Letters. Pie citiem ieguldītājiem pieder Roberts Brauns no Nīderlandes Astronomijas pētījumu fonda; Renē A.M. Valterbosa no Ņūmeksikas štata universitātes; Edvige Corbelli no Osservatorio Astrofisico di Arcetri Itālijā; Fēlikss J. Lockmans un Ronalds Maddalēna no Nacionālās radioastronomijas observatorijas (NRAO) Grīnkrastā, Rietumvirdžīnijā; un Edvards Mērfijs no Virdžīnijas universitātes.
Piena ceļš un Andromeda tika izveidoti pirms daudziem miljardiem gadu kosmiskajā apkaimē, kas pārpilna ar galaktiskām izejvielām - kuru galvenā sastāvdaļa bija ūdeņradis, hēlijs un aukstā tumšā viela. Tagad lielāko daļu šīs izejvielas, iespējams, ir apbērušas divas galaktikas, taču astronomiem ir aizdomas, ka daži primitīvi mākoņi joprojām peld brīvi.
Iepriekšējie pētījumi ir atklājuši vairākus neitrāla atoma ūdeņraža mākoņus, kas atrodas Piena ceļa tuvumā, bet nav tā diska daļa. Sākotnēji tie tika dēvēti par ātrgaitas mākoņiem (HVC), kad tos pirmo reizi atklāja, jo šķita, ka tie pārvietojas ar ātrumu, kuru ir grūti saskaņot ar galaktisko rotāciju.
Zinātnieki nebija pārliecināti, vai HVC sastāvēja no Piena Ceļa celtniecības blokiem, kuri līdz šim bija izvairījušies no uztveršanas, vai arī ja tie izsekoja gāzi, ko Piena Ceļa laikā paātrināja neparedzēti ātrumi, izmantojot enerģētiskus procesus (vairākas supernovas). Līdzīgu mākoņu atklāšana, kas saistīti ar Andromedas galaktiku, pastiprina gadījumu, kad vismaz daži no šiem HVC patiešām ir galaktikas celtniecības bloki.
Astronomi spēj izmantot radioteleskopus, lai noteiktu raksturīgo 21 centimetru starojumu, ko dabiski izstaro neitrāls atomu ūdeņradis. Lielās grūtības analizēt šos mazmasas galaktikas veidojošos blokus bija tas, ka to dabiskā radio emisija ir ārkārtīgi vāja. Pat tos tuvākos, mākoņus, kas riņķo ap mūsu Galaktiku, ir grūti izpētīt nopietnu attāluma nenoteiktību dēļ. "Mēs zinām, ka Piena Ceļa HVC atrodas salīdzinoši tuvu, taču precīzi to, cik tuvu ir neprātīgi grūti noteikt," sacīja Thilkers.
Iepriekšējie mēģinājumi atrast pazudušus satelītus ap ārējām galaktikām labi zināmos attālumos ir bijuši neveiksmīgi, jo ir vajadzīgs ļoti jutīgs instruments, kas spēj radīt augstas precizitātes attēlus pat tāda spilgta avota tuvumā kā Andromedas galaktika.
Varētu uzskatīt šo uzdevumu par līdzīgu sveces vizuālai atšķiršanai, kas novietota blakus uzmanības centrā. Nesen pasūtītā GBT jaunais dizains lieliski izturējās pret šiem izaicinājumiem un deva astronomiem pirmo ieskatu pārblīvētajā apkārtnē ap Andromedu.
Andromedas galaktika bija mērķēta, jo tā ir tuvākā masīvā spirālveida galaktika. "Zināmā nozīmē bagātie kļūst bagātāki, pat kosmosā," sacīja Thilker. “Ja viss pārējais ir vienāds, var gaidīt, ka lielas spirālveida galaktikas tuvumā atrod vairāk pirmatnēju mākoņu nekā, piemēram, nelielas punduru galaktikas tuvumā. Tas padara Andromeda par labu vietu, kur meklēt, it īpaši ņemot vērā tās relatīvo tuvumu - tikai 2,5 miljonus gaismas gadu attālumā no Zemes. ”
Tas, ko GBT spēja noteikt, bija 20 diskrētu neitrālu ūdeņraža mākoņu kopā ar paplašinātu pavedienu komponentu, kas, kā uzskata astronomi, abi ir saistīti ar Andromedu. Tiek uzskatīts, ka šie objekti, kas šķietami atrodas Andromēdas halo gravitācijas ietekmē, ir “pazudušo” (iespējams, tumšās vielas dominējošo) satelītu gāzveida mākoņi un to apvienošanās paliekas. Tie tika atrasti 163 000 gaismas gadu laikā no Andromedas.
Labvēlīgie kosmoloģiskie modeļi ir paredzējuši šo satelītu esamību, un to atklāšana varētu būt par iemeslu visam trūkstošajam “aukstajam tumšajam materiālam”. Arī apstiprinājums, ka šie mazas masas objekti ir visuresoši ap lielākām galaktikām, varētu palīdzēt atrisināt noslēpumu, kāpēc dažas jaunas zvaigznes, kas pazīstamas kā G-punduru zvaigznes, ir ķīmiski līdzīgas tām, kuras attīstījās pirms miljardiem gadu.
Galaktiku novecošanās laikā tām attīstās lielāka smago elementu koncentrācija, ko veido kodolreakcijas zvaigžņu kodolos un supernovu kataklizmiskajos sprādzienos. Šie sprādzieni izceļ smagos elementus galaktikā, kas pēc tam kļūst par planētām un tiek uzņemti nākamajā zvaigžņu paaudzē.
Jaunu zvaigžņu spektra un fotometriskā analīze Piena ceļā un citās galaktikās tomēr parāda, ka ir noteikts skaits jauno zvaigžņu, kurām pārsteidzoši trūkst smago elementu, padarot tās līdzīgas zvaigznēm, kurām vajadzēja izveidoties galaktikas evolūcijas agrīnajos posmos. .
"Viens veids, kā izskaidrot šo savādo anomāliju, ir svaiga galaktisko izejvielu avots, no kura var veidoties jaunas zvaigznes," sacīja Mērfijs. "Tā kā liela ātruma mākoņi var būt galaktiku veidošanās paliekošie celtniecības bloki, tie satur gandrīz senatnīgas ūdeņraža koncentrācijas, lielākoties nesatur smagos metālus, kas veido vecākās galaktikas." Tāpēc to apvienošanās lielās galaktikās varētu izskaidrot, cik svaigs materiāls ir pieejams G-punduru zvaigžņu veidošanai.
Andromedas galaktika, kas pazīstama arī kā M31, ir viena no nedaudzajām galaktikām, kas ir redzamas no Zemes ar neapbruņotu aci, un Andromedas zvaigznājā tiek uzskatīta par vāju iesmērējumu. Skatoties caur pieticīgu teleskopu, Andromeda arī atklāj, ka tai ir divas ievērojamas satelītu punduru galaktikas, kas pazīstamas kā M32 un M110. Šie punduri kopā ar mākoņiem, kurus pētījis Thilker un līdzstrādnieki, ir lemti galu galā saplūst ar Andromedu. Piena ceļš, M33 un Andromedas galaktika, kā arī apmēram 40 punduru pavadoņu, veido tā saukto “Vietējo grupu”.
Mūsdienās Andromeda ir iespējams visvairāk pētītā galaktika, izņemot Piena Ceļu. Faktiski daudzas lietas, kuras mēs zinām par tādu galaktiku dabu kā Piena Ceļš, tika iemācītas, pētot Andromedu, jo mūsu pašu galaktiku vispārējās iezīmes ir maskētas mūsu iekšējā situācijā. “Šajā gadījumā Andromeda ir labs Piena ceļa analogs,” sacīja Mērfijs. “Tas precizē attēlu. Dzīvošana Piena ceļa iekšienē ir tāda pati kā mēģinājums noteikt, kāda izskatās jūsu māja no iekšpuses, neveicot ārā. Tomēr, aplūkojot kaimiņu mājas, rodas sajūta, kā varētu izskatīties jūsu mājas. ”
GBT ir pasaulē lielākais pilnībā vadāmais radioteleskops.
Nacionālā radioastronomijas observatorija ir Nacionālā zinātnes fonda iekārta, kas darbojas saskaņā ar sadarbības līgumu ar Associated Universities, Inc.
Oriģinālais avots: NRAO ziņu izlaidums
