Астрономи виявили в Чумацькому Шляху групу швидко рухомих зірок

Астрономи виявили в Чумацькому Шляху групу зірок, що дуже швидко обертаються навколо галактичного центру. Це відкриття допоможе дослідникам краще зрозуміти динаміку руху рукавів нашої Галактики. Робота вчених прийнята до публікації в журналі з текстом статті можна ознайомитися на сайті ArXiv.

Чумацький Шлях являє собою спіральну галактику з перемичкою, від якої відходять як мінімум п'ять рукавів. Вони обертаються навколо центру нашої Галактики і переважно складаються з розсіяних зоряних скупчень і туманностей. Вивчаючи ці структури, можна точніше визначити час їхнього життя і краще зрозуміти характер їхнього впливу на рух зірок у Чумацькому Шляху. Однак раніше побудові моделей рукавів, для якого необхідна точність при спостереженні за безліччю зірок, заважали різні фактори, наприклад, поглинання випромінювання пилом. Але обладнання на новому телескопі Gaia, який запустили в космос 2013 року, дозволило вченим усунути ці перешкоди.

Автори нової роботи вивчали, як рухаються зірки в Чумацькому Шляху навколо галактичного центру. Для цього вони використовували каталог TGAS, в якому зібрані зроблені за допомогою Gaia вимірювання паралакса і власного руху зірок нашої Галактики. Однак ці дані мали один недолік: справа в тому, що Gaia вимірює рух зірок по небосхилу, але нічого не говорить про їх радіальний рух (тобто про те, чи рухається зірка до нас або від нас), який теж необхідно враховувати при розрахунку швидкості обертання небесних тіл навколо центру Галактики. Для обчислення радіальної швидкості потрібні спектроскопічні дослідження, які провести для такого числа зірок важко. Тим не менш, астрономи помітили, що якщо дивитися в напрямку від або до галактичного центру, то приблизно визначити кругову швидкість зірок без знання радіальної все-таки можна. Тому вчені вибрали одну з таких «зручних» областей неба і побудували розподіл швидкостей руху групи зірок навколо галактичного центру. Воно показало, що, незважаючи на те, що більшість небесних тіл переміщається з невеликою швидкістю відносно нашого Сонця, частина зірок рухається майже на 20 кілометрів на секунду швидше за нього. Всі вони знаходяться далі, ніж ми, від центру Галактики приблизно на 0,1 - 0,6 кілопарсека і знаходяться в між нами і рукавом Персея. Незвичайний рух групи зірок навколо галактичного центру, на думку дослідників, може пояснюватися гравітаційним впливом рукава Персея. Згідно з припущенням вчених, спочатку «швидкі» зірки випереджають рукав, що також обертається навколо центру Галактики, і летять деякий час трохи попереду нього, проте потім сила тяжіння інших зірок рукава гальмує їх і вони сповільнюються. Після цього рукав Персея наздоганяє і обганяє «повільні» зірки, і потім знову прискорює їх своєю гравітацією по мірі видалення від них. Така гіпотеза передбачає, що рукава Чумацького Шляху або можуть поводитися як хвилі, надаючи різне прискорення різним групам зірок у міру свого обертання навколо центру Галактики, або рухаються рівномірно, і прискорюють всі зірки на своєму протязі однаково. На даний момент дослідники не можуть сказати, яка з цих теорій вірна, так як для цього необхідно мати дані про зірок, що відстають від рукава Персея на всій його протязі, яких зараз немає. Тим не менш, вчені схиляються на користь другої теорії, так як симуляція N-тел показує, що швидкість «швидких» зірок, що знаходяться на різній відстані, залишається приблизно однаковою. Нещодавно вченим вдалося виміряти довжину Місцевого рукава Чумацького Шляху, в якому знаходиться наша Сонячна система. На основі тригонометричного паралаксу вчені визначили, що його довжина може перевищувати 20 тисяч світлових років. Попередні оцінки вчених показували, що довжина Місцевого рукава майже вдвічі менша - близько 10 тисяч світлових років.