Ученые пересмотрели структуру Млечного пути

Идея, что наша Галактика представляет собой спираль, была впервые предложена более 150 лет назад, но идентифицировать рукава астрономы начали лишь в 1950- годы. Точная структура Млечного пути все еще горячо обсуждается, в частности: количество и протяженность рукавов, размер бара горячего газа и пыли, простирающегося через центр Галактики и другое.

Рукава плотно заполнены звездами и областями звездообразования. Эти области могут заслонять далекие светила, которые ученые используют для измерения расстояний, что усложняет процесс создания карты Млечного пути.

Рукава Персея и Центавра крупнее остальных и наполнены большим количеством звезд и газа. Рукав Стрельца также содержит большое количество газа, однако светил в нем гораздо меньше. Солнечная система «проживает» в рукаве Ориона, или Локальном рукаве, который меньше (так считалось ранее) близлежащего рукава Персея.

Однако, в новом исследовании Марк Рид из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра в Кембридже (США) со своими коллегами сообщает, что местный рукав такой же протяженный, как и другие.

Команда ученых использовала радиотелескоп Very Long Baseline Array (VLBA) в Нью-Мексико, чтобы чрезвычайно точно рассчитать расстояния до восьми облаков газа огромной массы в Локальном рукаве и рукаве Персея с помощью новой методики параллаксных измерений, основой для которых служит излучение природных «мазеров», микроволновых аналогов лазера, возникающих естественным путем в крупных облаках нейтрального газа в космосе.

«Радиотелескоп может видеть сквозь галактическую плоскость массивных областей звездообразования, которые пронизывают спиральную структуру, в то время как оптические волны будут скрыты пылью», – сказал Марк Рид.

Новые измерения показали, что Млечный путь не является стройной структурой с четко выраженными рукавами, а является спиралью со множеством ответвлений с тонкими «шпорами».

Кроме того, «шпора» рукава Ориона оказалась почти в четыре раза длиннее – она простирается на 20 тысяч световых лет или даже больше, а не на 5 тысяч световых лет, как считали ранее.

Будущие измерения с помощью других радиотелескопов должны дать больше данных для понимания формы Галактики. Космический аппарат Европейского космического агентства «Gaia» находится на полпути от создания трехмерной карты Млечного пути. Дополнительные измерения высокомассивных регионов газа помогут астрономам точно определить, как же на самом деле выглядит наша Галактика от центра до окраин.

in-space.ru

Когда и откуда Млечный Путь получил спиральные рукава? — Naked Science

Сегодня Млечный Путь имеет выраженные спиральные рукава, но наша Галактика не всегда была такой. Когда появились эти рукава и откуда рассказали в своей работе нью-йоркские астрономы.

 


Млечный путь имеет, как минимум, 5 спиральных рукавов: рукав Лебедя, рукав Ориона, рукав Персея, рукав Стрельца и рукав Центавра. Их названия связаны с местоположением основных массивов рукавов в соответствующих созвездиях. Наша Солнечная система расположена в небольшом Местном рукаве, или Рукаве Ориона (иногда обозначаемом как «0»). Он соединён с двумя более крупными – внутренним рукавом Стрельца (обозначаемом как «–I») и внешним Рукавом Персея (обозначаемом как «+I»).


 

Спиральные рукава Млечного Пути

©NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech

 

Астрономы обычно делят галактики на три основных типа: спиральные, эллиптические и неправильные. Но, как утверждают нью-йоркские астрономы в своем исследовании, эллиптических галактик в ранней Вселенной не было. Специалисты рассмотрели знаменитый снимок Hubble Ultra-Deep Field и изучили порядка десяти тысяч галактик, среди которых были и узловатые экземпляры. Они относятся к пекулярным галактикам и в современной Вселенной больше не встречаются.

 


Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) – изображение небольшого региона космоса, составленное из данных, полученных космическим телескопом «Хаббл» в период с 24 сентября 2003 года по 16 января 2004 года. Это комбинация отдельных снимков, сделанных при помощи усовершенствованной обзорной камеры, камеры близкого инфракрасного диапазона и мультиобъектного спектрометра, снятых с общей выдержкой почти миллион секунд (11,3 суток).


 

Данное изображение HUDF в высоком разрешении содержит галактики самых разных размеров, форм, цветов и возрастов

©NASA 

 

По мнению специалистов, основная часть молодых галактик, родились именно узловатыми, поскольку ранняя Вселенная была местом весьма неспокойным. Это были диски с массивными яркими сгустками с мощным звездообразованием, и, прежде чем закрутиться в спирали, им пришлось на несколько миллиардов лет «успокоиться».

 

Галактики, которые в дальнейшем превратились в спиральные, постепенно стали терять самые большие свои «узлы», в их центре возник балдж – центральный яркий эллипсоидальный компонент спиральных и линзообразных галактик. 

 


Балдж галактики состоит в основном из старых звёзд, движущихся по вытянутым орбитам; типичное население балджа – красные гиганты, красные карлики, сверхновые типа II, переменные типа RR Лиры, шаровые скопления.


 

Что касается более мелких «узелков», то они начали превращаться в расплывчатые, «шерстистые» спиральные рукава.

 

Авторы исследования отмечают, что когда Вселенной было около 3,6 млрд лет, контуры этих рукавов стали более четкими. Также они считают, что галактики наподобие нашей, с несколькими рукавами и более изящной формой, появились, когда Вселенной было около 8 млрд лет.

 

В настоящее время действительно удовлетворительной теории эволюции галактик нет, и учитывая этот факт данное исследование весьма интересное, но, тем не менее, оно оставляет некоторые вопросы.

 

Мы предполагаем, что критерии, которые мы применяем, работают и для далекого прошлого. Это нормально, но представьте: вдруг мы смотрим на бабочек, а галактики раньше выглядели по-другому, как коконы. Тогда результаты окажутся некорректными.

 

– Картик Шет, один из соавторов исследования

 

naked-science.ru

«Земной» рукав Млечного Пути оказался в четыре раза длиннее — Naked Science

Земля и вся Солнечная система расположены внутри т. н. Местного рукава Млечного Пути, также известного как Шпора Ориона, или рукав Ориона. Попытки измерить его предпринимались неоднократно, однако точные данные в этом случае получить очень тяжело. Сложности обусловлены тем, что ученые не могут рассмотреть Млечный Путь со стороны, как в случае с другими галактиками. Методики, используемые до последнего времени, позволяли относительно точно оценить расстояние до звезд Местного рукава, расположенных от нас не дальше двух тысяч световых лет.

 

Исследователь из США Марк Рид (Mark Reid) и его коллеги постарались решить эту проблему, используя телескоп VLBA. Была применена новая методика параллаксных измерений. В ее основе лежит анализ излучения природных «мазеров», являющихся микроволновыми аналогами лазера. Местом их возникновения являются крупные космические облака нейтрального газа.

 

Данный метод позволил измерить расстояние до восьми крупных «звездных яслей» нашей Галактики, расположенных внутри «земного» рукава и рукава Персея, находящегося по соседству. Дальнейшие исследования показали, что рукав Ориона примерно в четыре раза длиннее, чем считалось. Он простирается не на пять тысяч световых лет, а на 20 (если не больше). Еще одним важным выводом стало то, что плотность звезд в «земном» рукаве примерно сопоставима с плотностью светил в других рукавах Галактики.

 

Млечный путь / ©Wikipedia

 

Полученные выводы говорят о том, что Шпора Ориона является «полноценным» галактическим рукавом, втиснувшимся между рукавами Стрельца и Персея. Сами ученые называют ее третьим лишним, так как из-за «земного» рукава наша Галактика имеет несовершенную форму.

 

Напомним, недавно другая группа ученых составила карту возраста звезд Млечного Пути. Более старые светила расположены ближе к центру Галактики, а молодые находятся по краям. 

naked-science.ru

Астрофизики обнаружили ранее неизвестный рукав Млечного Пути

Томас Дейм и Патрик Таддеус из американского Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики обнаружили ранее неизвестный рукав Млечного Пути. Он расположен за орбитой Солнца, приблизительно в 15 килопарсеках от галактического центра и, скорее всего, долго оставался незамеченным, так как большая его часть лежит вне плоскости нашей Галактики.

Фото: AP

Современные астрофизики пришли к выводу, что Млечный Путь представляет собой спиральную галактику с перемычкой. В средней части ее находится утолщение, (по астрономической терминологии — балдж), длина которого в поперечнике составляет около 8 тысяч парсеков. В центре же, по всей вероятности, расположена сверхмассивная черная дыра, вокруг которой вращается другая, средней массы. Их гравитационное воздействие влияет на траектории движения соседних звезд.

Читайте также: Млечный путь «женится» на Андромеде

Структура Млечного Пути позволяет предположить, что у него есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска, окруженного гало сферической формы. По расчетам астрофизиков, Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тысяч парсеков от центра Галактики, на внутреннем краю так называемого рукава Ориона. Правда, эта информация пока остается не вполне подтвержденной.

Чтобы подтвердить предположение о строении Млечного Пути, ученые занимались поисками новых участков Галактики в пределах солнечной орбиты. Им уже удалось обнаружить симметрично расположенные трехкилопарсековые рукава, находящиеся рядом с перемычкой. Они получили название Дальний и Ближний. Кроме того, была выдвинута гипотеза, что во внутренней части Галактики имеются еще два рукава, которые во внешней части переходят в четырехрукавную структуру.

В своих исследованиях американские ученые опирались на данные проекта Leiden/Argentine/Bonn Survey, в задачи которого входила регистрация излучения от галактического нейтрального водорода. Наметив предполагаемые контуры «лишнего» рукава, астрономы выбрали 220 точек для наблюдений посредством 1,2-метрового телескопа Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, с целью выявления молекулярного газа (моноксида углерода). И вот, в 10 точках, совпадающих с участками концентрации водорода, было найдено искомое вещество. Кстати, эти участки расположены примерно в 21 килопарсеках от Земли, и на таком расстоянии молекулы окиси углерода ранее никогда не регистрировались.

Фото: AP

По мнению исследователей, данную часть спиральной структуры долго не удавалось идентифицировать, так как ее большая часть лежит за пределами Галактики. Вероятнее всего, она является продолжением рукава Щита — Кентавра — одного из главных спиральных рукавов Млечного Пути. Он примечателен тем, что в нем расположены области активного звездообразования.

В 2006 году там было открыто большое скопление молодых звезд, включая 14 красных супергигантов. Оно получило условное обозначение RSGC1. В 2007 году на расстоянии нескольких сот световых лет от RSGC1 было найдено еще одно скопление, включающее приблизительно 50 000 звезд, сформировавшихся относительно недавно — менее 20 миллионов лет назад, среди которых — 26 красных супергигантов (RSGC2). Это крупнейшая группа объектов такого типа. Позднее были открыты также скопления RSGC3 и Alicante 8.

Астрофизики полагают, что вновь обнаруженный рукав симметрично повторяет рукав Персея, проходящий в нескольких килопарсеках от нашего Солнца, между небольшими рукавами Лебедя и Стрельца. Это второй из основных спиральных рукавов Галактики. Он включает в себя известное созвездие Краба (M1), а также ряд созвездий, обозначенных как M36, M37, M38, M52 и M 103. Радиус его составляет приблизительно 10 700 парсеков

В таком случае общая длина рукава Щита — Кентавра должна составлять более 60 килопарсеков. При этом галактическая широта «дополнительного» рукава увеличивается с ростом долготы: при малых ее значениях он лежит в плоскости Млечного Пути, но по мере увеличения долготы выходит за пределы Галактики примерно на 1,5 килопарсека.

Читайте также: «Глаз Саурона» породила черная дыра?

Впрочем, пока для исследований доступен лишь один сегмент найденного рукава — отрезок длиной 18 килопарсеков. Как заявили ученые, чтобы провести полный обзор рукава, требуется исследовать уже не 220, а около 6 400 точек концентрации СО. А на это уйдет несколько лет. Сейчас же необходимо провести ряд исследований, чтобы подтвердить обнаружение нового участка Галактики.

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»

www.pravda.ru

Огромная спираль может полностью опоясывать Млечный путь

Наш Млечный путь является спиральной галактикой. Такие галактики обладают выраженным ядром и происходящими из него яркими рукавами, которые являются областями активного звездообразования. У Млечного пути имеется как минимум четыре больших (рукава Центавра, Лебедя, Персея и Стрельца), а также несколько малых рукавов. Солнце находится на окраине небольшого рукава Ориона, который располагается между рукавами Стрельца и Персея.

Схема рукавов Млечного пути, а также зоны, недоступной для наблюдений
Источник NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Поскольку мы находимся в плоскости Млечного пути и наблюдаем его изнутри, это заметно осложняет задачу астрономам. Например, ядро Млечного пути своей «тенью» фактически закрывает от них большой сектор галактики. Тем не менее, у ученых существуют определенные способы, позволяющие лучше изучить структуру нашей галактики.

Несколько дней назад группа китайских астрономов из обсерватории «Пурпурная гора» сообщила об обнаружении с помощью радиотелескопов 48 облаков межзвездного газа, которые находятся на окраине Млечного пути на расстоянии от 48 до 67 тысяч световых лет от его центра. Вместе с известными до этого 24 облаками межзвездного газа они образуют рукав протяженностью свыше 30 000 световых лет. Основной вопрос заключается в том, идет ли речь о новом рукаве, или же это продолжение одного из известных нам рукавов Млечного пути.

Сами авторы открытия склоняются к версии о том, что найденный ими участок является частью рукава Центавра. Еще в 2011 году канадские астрономы обнаружили новый фрагмент рукава, который как считается, является продолжением рукава Центавра. И если открытый китайскими астрономами фрагментам действительно часть рукава Центавра, то это делает его крупнейшим рукавом Млечного пути.

Открытые китайскими и канадскими астрономами новые участки рукавов Млечного пути
Источник: Yan Sun/The Astrophysical Journal Letters, Vol. 798/Robert Hurt. NASA/JPL-Caltech/SSC

Но, разумеется, пока что это лишь рабочая гипотеза. Часть рукава Центавра закрыта от наблюдений ядром Млечного пути — так что в версии о том, что открытый канадскими учеными фрагмент является его частью до сих пор присутствует некий элемент неопределенности. С другой стороны, между обнаруженным китайскими и канадскими астрономами фрагментами пока что существует зазор протяженностью 40 000 световых лет. Без дополнительных наблюдений этого участка невозможно утверждать наверняка, что они связаны и являются частью одной и той же структуры.

Но если данная версия все же будет подтверждена, это будет означать, что рукав Центавра полностью опоясывает наш Млечный путь.  Не так уж и много известных нам спиральных галактик может похвастаться чем-то подобным. Так что при наблюдениях со стороны Млечный путь  возможно  заметно выделяется среди всех соседей данной особенностью.

По материалам universetoday.com

universeru.com

Рукава Млечного Пути борются с темной материей

Компьютерная модель Млечного Пути и ее маленького соседа — галактики Стрельца. Плоский диск и есть Млечный Путь, а петлеобразный поток образован звездами из Стрельца в результате сильной гравитации нашей галактики.

Карликовая эллиптическая галактика Стрельца, как одна из наших самых близких соседних галактик и часть нашего локального скопления, скиталась в течение миллиардов лет и, возможно, сделала вокруг нас целых десять оборотов. Однако, чтобы пережить периодическое напряжение такого взаимодействия, у ее петлеобразной эллиптической формы должен быть некий «мускул». Теперь астрономы размышляют о том, как эти близкие столкновения, возможно, сформировали спиральные рукава Млечного Пути.

В исследовании, выпущенном в сегодняшней публикации журнала Nature, астрономы приводят оптические данные и компьютерное моделирование, чтобы показать, как наше локальное галактическое соударение направило потоки звезд в петли в обеих галактиках. Эти длинные потоки продолжают собирать звездных участников, а вращение Млечного Пути формирует их в нашу классическую спиральную структуру. Новость состоит том, что наличие темной материи в карликовой эллиптической галактике Стрельца ответственно за начальный толчок.

Но маленький Стрелец, столь же сильный, как и темная материя, не собирается выигрывать это космическое состязание. Каждый раз, когда мы взаимодействуем, маленькая галактика становится все более и более разорванной на части, и все что осталось — четыре шаровидных скопления и небольшое количество старых звезд, которые охватывают примерно 10000 световых лет в диаметре.

«Когда вся эта темная материя впервые ударила Млечный Путь, то от нее было отодрано 80-90%», — объяснил автор Крис Перселл (Chris Purcell). «То первое воздействие вызвало неустойчивость… быстро сформировало спиральные рукава, объединило кольцеобразные структуры в предместьях нашей галактики».

Встретимся ли мы снова? Вероятно, да. Карликовая эллиптическая галактика Стрельца сразится с Млечным Путем довольно скоро — через 10 млн. лет.

Источник: University of Irvine News

starmission.ru

Центр галактики раскрывает секреты Млечного Пути

Космический аппарат научного назначения «Спитцер», предназначенный для наблюдения космоса в инфракрасном диапазоне позволил заглянуть экспертам НАСА в самый центр Млечного Пути и приблизил понимание причин возникновения и эволюции нашей галактики.

Учёные находят новые доказательства существования центра галактики, скрывающегося внутри рукавов Млечного Пути. Эти данные позволяют смоделировать внешний вид нашей галактики.

В 2013 году исследователи впервые предположили, что длинные, тонкие, плотные газовые скопления (рукава), образующиеся внутри спиральной структуры Млечного Пути, создают своего рода галактический центр. Один из таких «центрообразующих» рукавов известен под названием «Несси».

Новые исследования, представленные на 225-й конференции американского астрономического общества, доказывают, что «Несси» не единственный центральный рукав. Кэтрин Цукер, физик университета г. Вирджинии, обнаружила еще 6 потенциальных кандидатов считаться центральными рукавами галактики.

Изучение процессов происходящих внутри Млечного Пути, сопряжены с некоторыми трудностями. Главная из них, это невозможность чёткого понимания, на что же похожа галактика снаружи, вне её пределов. Млечный путь — это спиральная галактика, состоящая из нескольких ответвлений (рукавов), исходящих из её центра и обтекающих по спирали.


Структура Млечного Пути. Вид сверху

Эти спиральные рукава обвивают друг друга в ровной плоскости, поэтому и выглядит галактика, как блин на сковородке: при просмотре с одной стороны, она является диском, но при просмотре с другой — это прямая линия. Земля находится внутри этого «блина», на внешней стороне диска. Можно утверждать, что снаружи Млечного Пути наша галактика выглядит как яркая полоска посреди ночного неба. Солнце и Земля расположены чуть выше галактической плоскости, давая тем самым возможность учённым изучать более крупные галактические структуры и объекты (исследователи при этом похожи на ребенка, сидящего на плечах у взрослого и рассматривающего толпу людей впереди и сзади себя). Ученые смогли определить большинство спиральных рукавов, образующих галактику, но до сих пор спорят о точном местонахождении этих ответвлений, а также расположении более мелких рукавов исходящих из центральных.

Но даже те рукава, которые ученые смогли идентифицировать — длинные, тонкие, высокоплотные скопления газовых облаков, обнаруженные с помощью анализа поглощаемого ими света – помогают приблизительно представить, как выглядит Млечный Путь снаружи.

«Это действительно новая область исследования, » заметила К. Цукер во время заседании «ААС» в Сиэтле, где она представила свою модель центра нашей галактики. Когда К. Цукер начинала свои исследования, газовое облако известное как «Несси» было единственным, обнаруженным объектом подобного рода и единственным кандидатом на роль центра. «Я пыталась доказать в своем исследовании что ответвление «Несси» не единственное – что есть и другие, похожие структуры, позволяющие изучить устройство галактики».

Исследования К. Цукер начались с изучения фотографий галактики, сделанных различными телескопами, в том числе и «Спитцером». В результате анализа ей удалось обнаружить 15 длинных, тонких, газовых скоплений, которые могут образовывать центр галактики. Также были определены 6 основных критериев присущих центру галактики. Например, он должен преимущественно находится параллельно плоскости галактики и быть связанным с известным спиральным рукавом – «Несси», проходя через Рукав Центавра, одного из крупнейших в галактике. Искомый центр, также должен быть более чем в 50 раз больше, чем «Несси» и более чем в 300 раз дальше её.

Во время исследования К. Цукер также важно было убедиться, что она видит единственный рукав, а не несколько, наложенных друг на друга в точке визирования (наблюдения). Из всех изученных ответвлений было определено 10 кандидатов на роль центрального, соответствующего критериям поиска. Свои выводы исследователь изложил в презентации «Несси» не уникальна – существуют и другие».

К. Цукер обратила внимание на другом рукаве под названием «Нить 5», который также может являться центральным элементом структуры галактики и который расположена в Рукаве Центавра, но на противоположной стороне галактического диска. До сих пор идут дебаты о точном местонахождении Рукава Центавр.

В конечном итоге исследования в этом направлении помогут создать эскиз основных структурных элементов Млечного Пути, и дать ученым возможность определить внешний вид галактики не покидая пределы планеты.

v-kosmose.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о