Zvaigžņu sadalījums galaktikā. Attēla kredīts: PSU. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Sloan Digital Sky Survey (SDSS) zinātnieku komanda, ieskaitot Penn State astrofiziķi, ir atklājusi Piena Ceļa galaktikas biedru, kas ir tik liels, ka iepriekš tas nebija bijis nosakāms. Rezultāts ir temats preses konferencei Amerikas astronomijas biedrības sanāksmes laikā, kas tagad notiek Vašingtonā, D.C.
Pētījumā, ko vadīja Mario Juric no Prinstonas un Vašingtonas Universitātes Zeljko Ivezic, tika atrasta zvaigznīšu kolekcija Jaunava zvaigznājā, kas gandrīz 5000 reizes pārsniedz pilnmēness lielumu. Pensijas štata astronomijas un astrofizikas profesors Donalds Šneiders, izmeklēšanas līdzautors, ir SDSS Quasar Science Group priekšsēdētājs un SDSS zinātnisko publikāciju koordinators. “Zvaigžņu puduris atrodas tikai 30 000 gaismas gadu attālumā no Zemes,” atzīmēja Šneiders. “Šis attālums no mums atrodas tādā pašā attālumā kā Galaktiskais centrs, kaut arī klasteris atrodas citā virzienā nekā centrs. Iespējams, ka puduris ir nelielas galaktikas paliekas, kuru ir sagūstījis un izjaucis mūsu galaktikas gravitācijas lauks. ”
Galaktika ir milzīga, bet ļoti vāja struktūra, un tajā ir simtiem tūkstošu zvaigžņu, kas izkliedētas apgabalā, kas gandrīz 5000 reizes pārsniedz pilnmēness lielumu. Lai arī struktūra labi atrodas Piena Ceļa galaktikas robežās, aptuveni 30 000 gaismas gadu attālumā no Zemes, tā neievēro nevienu no Piena Ceļa trim galvenajām sastāvdaļām: saplacinātu zvaigžņu disku, kurā atrodas Saule, un izspiestu zvaigžņu galaktikas centrā un pagarinātu, aptuveni sfērisku, zvaigžņu halo. Tā vietā atklājēji uzskata, ka, visticamāk, jaunās struktūras interpretācija ir punduru galaktika, kas saplūst Piena ceļā.
“Dažas zvaigznes šajā Piena ceļa pavadonī gadsimtiem ilgi ir redzamas ar teleskopiem,” skaidroja Prinstonas universitātes absolvents Mario Juric, kurš ir galvenā žurnāla raksta autors, aprakstot, kas varētu būt mūsu tuvākais galaktikas kaimiņš. “Bet tāpēc, ka galaktika ir tik tuvu, tās zvaigznes ir izkliedētas milzīgā debesu platībā, un tās vienmēr bija pazudušas daudzu Piena ceļa zvaigžņu jūrā. Šī galaktika ir tik liela, ka mēs to agrāk nevarējām redzēt. ”
Atklājumu padarīja iespējamu ar nepieredzētu SDSS dziļumu un fotometrisko precizitāti, kas līdz šim ir attēlojusi aptuveni 1/4 no ziemeļu debesīm. “Mēs izmantojām SDSS datus, lai izmērītu attālumus līdz 48 miljoniem zvaigžņu un izveidotu Piena ceļa trīsdimensiju karti,” skaidroja Zeljko Ivezic no Vašingtonas Universitātes, pētījuma līdzautors. Sīkāka informācija par šo “fotometriskās parallakses” metodi, kurā zvaigzņu krāsas un šķietamo spilgtumu izmanto, lai secinātu to attālumus, ir izskaidrota rakstā ar nosaukumu “Piena ceļa tomogrāfija”, kas iesniegts The Astrophysical Journal.
“Tas ir tāpat kā aplūkot Piena ceļu ar trīsdimensiju brilles pāri,” sacīja Prinstonas universitātes līdzautors Roberts Luptons. "Šī struktūra, kas agrāk bija pazudusi fonā, pēkšņi parādījās acīs." Jaunais rezultāts atgādina Rodrigo Ibata un Kembridžas universitātes līdzstrādnieku 1994. gadā atklāto Strēlnieka punduru galaktiku. Viņi izmantoja debesu fotogrāfiskus attēlus, lai identificētu pārmērīgu zvaigžņu daudzumu Piena ceļa tālākajā pusē, apmēram 75 000 gaismas gadu attālumā no Zemes. Strēlnieka punduris lēnām izšķīst, aiz tā slīdot zvaigžņu straumēm, kad tas riņķo ap Piena ceļu un nogrimst Galaktikas diskā.
Nākamajā desmitgadē jaunās paaudzes debesu apsekojumi, izmantojot lielās digitālās fotokameras, ir identificējuši neskaitāmas zvaigžņu straumes un gabaliņus Piena ceļa ārējā daļā. Daži no šiem kunkuļiem, iespējams, ir jauni Piena ceļa pavadoņi, savukārt citi var būt Strēlnieka pundura vai citu izšķīstošu punduru galaktiku šķembas. Iepriekšējie SDSS atklājumi ietver šķietamu zvaigžņu gredzenu, kas apņem Piena Ceļa disku un var būt citas sagrautas galaktikas paliekas, un Ursa majora punduris, Piena ceļa vistālākais zināmais kaimiņš.
Sākotnējie pierādījumi par jauno punduru galaktiku, kas atrasti virzienā uz Jaunavu zvaigznāju, parādījās mainīgo zvaigžņu kartēs, izmantojot SDSS un QUEST aptauju (Jēlas universitātes / Čīles universitātes sadarbība). "Tā kā ārējā galaktikā ir tik daudz neregulāras struktūras, izskatās, ka Piena ceļš joprojām aug, kanibalizējot mazākās galaktikas, kas tajā ietilpst," sacīja Jurics.
Cita SDSS astronomu grupa, kuru vada Daniels Zuckers no Maksa Planka astronomijas institūta Heidelbergā un Kembridžas universitātes astronomijas institūta, ir izmantojusi SDSS, lai atrastu divus vistālāk zināmos līdzgaitniekus Andromedas galaktikā, kas ir tuvākā milzu spirālveida galaktika, kas līdzīga lielumā līdz Piena ceļam. "Šie jaunie Andromedas kompanjoni līdzās jaunajiem Piena ceļa kaimiņiem liek domāt, ka vietējā grupā var būt daudz vāju satelītu galaktiku," sacīja Zucker.
Kaut arī SDSS sākotnēji tika izstrādāta, lai izpētītu tālu Visumu, tās plašais apgabals, ļoti precīzas vāju zvaigžņu kartes ir padarījušas to par nenovērtējamu instrumentu Piena ceļa un tā tiešās apkārtnes izpētei. Juric un viņa līdzstrādnieku izveidotā trīsdimensiju karte arī nodrošina jaunus nopietnus ierobežojumus Piena Ceļa diska un zvaigžņu halo formai un apjomam. Cits Prinstonas absolvents Niks Bonds izmanto smalkas zvaigžņu kustības, kas atklātas SDSS novērojumu 5 gadu laikā, lai ierobežotu tumšās vielas daudzumu Saules apkārtnē. Vašingtonas Universitātes maģistrante Džiliana Meijere rūpīgi apseko starpzvaigžņu putekļu izplatību, rūpīgi izpētot zvaigžņu krāsas, kas atrodamas gan SDSS, gan infrasarkanajā 2MASS aptaujā.
Balstoties uz šiem daudzajiem panākumiem, SEGUE projekts (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) izmantos SDSS teleskopu, tā 120 megapikseļu digitālo kameru un 640 šķiedru optisko spektrogrāfu, lai veiktu detalizētus pētījumus par Piena ceļš. SEGUE ir viens no trim SDSS-II komponentiem, kas ir Sloan Survey pagarinājums uz trim gadiem un ilgs līdz 2008. gada vidum.
Fermilab zinātnieks Braiens Janijs, viens no SEGUE komandas vadītājiem, ir sajūsmā par iespēju izpētīt tikko pabeigto, pirmo novērojumu sezonu. "SDSS mums jau ir teicis pārsteidzošas lietas par Piena Ceļu, taču aizraujošākajiem atklājumiem vajadzētu būt tieši priekšā."
Finansējumu SDSS un SDSS-II ir nodrošinājis Alfrēda P. Sloāna fonds, Iesaistītās institūcijas, Nacionālais zinātnes fonds, ASV Enerģētikas departaments, Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde, Japānas Monbukagakusho, Max Planck biedrība, un Anglijas Augstākās izglītības finansēšanas padome. SDSS vietne ir http://www.sdss.org/.
SDSS pārvalda iesaistīto institūciju astrofizisko pētījumu konsorcijs, kurā ietilpst Amerikas Dabas vēstures muzejs, Astrofiziskā institūta Potsdama, Bāzeles universitāte, Kembridžas universitāte, Case Western Reserve universitāte, Čikāgas universitāte, Drexel universitāte, Fermilab, institūts progresīvam pētījumam, Japānas līdzdalības grupa, Džona Hopkinsa universitāte, Apvienotais kodolās astrofizikas institūts, Kavli daļiņu astrofizikas un kosmoloģijas institūts, Korejas zinātnieku grupa, Ķīnas Zinātņu akadēmija (LAMOST), Los Alamos Nacionālā laboratorija, Max -Planka astronomijas institūts (MPA), Maks Planka astrofizikas institūts (MPIA), Ņūmeksikas štata universitāte, Ohaio štata universitāte, Pitsburgas universitāte, Portsmutas universitāte, Prinstonas universitāte, Amerikas Savienoto Valstu Jūras observatorija un Vašingtonas Universitāte.
Oriģinālais avots: Eberly koledžas jaunumu izlaidums
