Около двух десятилетий назад астрономы определили необычно высокую плотность звезд, названную Сверхплотностью Девы. Опросы звезд показали, что некоторые из этих звезд движутся к нам, а другие удаляются, что также необычно, поскольку скопление звезд обычно путешествует согласованно.
Основываясь на новых данных, астрофизики из Политехнического института Ренсселера в 2019 году предположили, что чрезмерная плотность была результатом радиального слияния, звездной версии краха Т-образной кости.
«Когда мы собрали все вместе, это был момент« ага », – сказала Хайди Джо Ньюберг, профессор физики, прикладной физики и астрономии Ренсселера и ведущий автор статьи в Astrophysical Journal, в которой подробно описывается открытие. «У этой группы звезд было множество разных скоростей, что было очень странно.
Но теперь, когда мы видим их движение в целом, мы понимаем, почему скорости разные, и почему они движутся именно так."
Недавно анонсированные структуры оболочек представляют собой плоскости звезд, изогнутые, как зонтики, оставленные после того, как карликовая галактика была разорвана на части, буквально подпрыгивая вверх и вниз через центр галактики, поскольку она была включена в Млечный Путь, – событие, которое исследователи назвали "Радиальное слияние в Деве"."Каждый раз, когда карликовые звезды галактики быстро проходят через центр галактики, замедляются по мере того, как их притягивает гравитация Млечного Пути, пока они не останавливаются в самой дальней точке, а затем поворачиваются, чтобы снова врезаться в центр, создается другая структура оболочки. Моделирование, соответствующее данным обзора, может быть использовано для расчета количества циклов, пройденных карликовой галактикой, и, следовательно, времени первоначального столкновения.
В новом документе на основе данных Sloan Digital Sky Survey, космического телескопа Gaia Европейского космического агентства и телескопа LAMOST в Китае определены две структуры оболочек в зоне сверхплотности Девы и две в облаке Геркулеса Аквилы. Компьютерное моделирование оболочек и движения звезд показывает, что карликовая галактика сначала прошла через галактический центр Млечного Пути 2.7 миллиардов лет назад.
Ньюберг – эксперт по гало Млечного Пути, сферическому облаку звезд, окружающему спиральные рукава центрального диска. Большинство, если не все эти звезды, похоже, являются «иммигрантами», звездами, которые образовались в меньших галактиках, которые позже были втянуты в Млечный Путь.
По мере того как меньшие галактики сливаются с Млечным путем, их звезды притягиваются так называемыми «приливными силами», теми же дифференциальными силами, которые вызывают приливы на Земле, и в конечном итоге они образуют длинный шнур из звезд, движущихся в унисон внутри гало. Такие приливные слияния довольно распространены и сформировали большую часть исследований Ньюберга за последние два десятилетия.
Более жестокие "радиальные слияния" считаются гораздо менее распространенными. Томас Донлон II, аспирант Ренсселера и первый автор статьи, сказал, что изначально они не искали доказательств такого события.
«Существуют и другие галактики, обычно более сферические, с ярко выраженной структурой оболочки, поэтому вы знаете, что такие вещи случаются, но мы смотрели в Млечный Путь и не видели действительно очевидных гигантских оболочек», – сказал Донлон. , который был ведущим автором статьи 2019 года, в которой впервые было предложено радиальное слияние Девы. Моделируя движение Сверхплотности Девы, они начали рассматривать радиальное слияние. "А потом мы поняли, что это тот же тип слияния, который приводит к появлению этих больших скорлуп. Это просто выглядит по-другому, потому что, во-первых, мы внутри Млечного Пути, поэтому у нас другая перспектива, а также это дисковая галактика, и у нас не так много примеров структур оболочки в дисковых галактиках."
Открытие представляет собой потенциальное значение для ряда других звездных явлений, включая Колбасу Гайи, образование звезд, которое, как считается, возникло в результате слияния карликовой галактики между 8 и 11 миллиардами лет назад. Предыдущая работа поддержала идею о том, что Радиальное Слияние Девы и Колбаса Гайи возникли в результате одного и того же события; гораздо более низкая оценка возраста для Радиального слияния в Деве означает, что либо это два разных события, либо Колбаса Гайи намного моложе и не могла вызвать создание толстого диска Млечного Пути, как ранее утверждалось. Недавно обнаруженный спиральный узор в данных о положении и скорости для звезд, близких к Солнцу, иногда называемый улиткой Гайи, и предполагаемое событие, называемое Всплеск, также могут быть связаны с радиальным слиянием в Деве.
"Есть много потенциальных связей с этим открытием", – сказал Ньюберг. "Радиальное слияние в Деве открывает дверь к большему пониманию других явлений, которые мы видим и не до конца понимаем, и на которые вполне могло повлиять что-то, что упало прямо посреди галактики менее 3 миллиардов лет назад."
Посмотреть видео-симуляцию образования оболочечных структур звезды.