Один невеликий куточок масивної галактики Андромеда (M31). Кредит зображення: Subaru. Натисніть, щоб збільшити
Прекрасна галактика Андромеда давньоруським виглядала як тепла нечітка крапля. Для сучасних астрономів тисячоліттями це виявилося чудовою можливістю краще зрозуміти Всесвіт. В останньому відношенні, наш найближчий галактичний сусід - це дар, який продовжує давати.
Скотт Чапман з Каліфорнійського технологічного інституту та Родріго Ібата з обсерваторії Astronomique de Strasbourg у Франції привели команду астрономів у проект, щоб скласти детальні рухи зірок на околицях галактики Андромеди. Останні їхні спостереження з телескопами Кека показують, що похмура бризка зірок, що виходять назовні від галактики, насправді є частиною самого основного диска. Це означає, що спіральний диск зірок у Андромеди втричі більший у діаметрі, ніж раніше оцінювали.
На щорічній літній зустрічі Американського астрономічного товариства Чепман викладе докази того, що існує величезний розширений зоряний диск, який робить галактику діаметром понад 220 000 світлових років. Раніше астрономи, дивлячись на видимі докази, вважали, що Андромеда перетинає від 70 000 до 80 000 світлових років. Сама Андромеда знаходиться приблизно за 2 мільйони світлових років від Землі.
Нова вимірювальна міра заснована на рухах близько 3000 зірок на деякій відстані від диска, який колись вважався просто "ореолом" зірок у регіоні, а не частиною самого диска. Здійснивши дуже ретельне вимірювання «радіальних швидкостей», дослідники змогли точно визначити, як рухається кожна зірка по відношенню до галактики.
Результати показали, що навколишні зірки сидять в площині самого диска Андромеди і, крім того, рухаються зі швидкістю, яка показує, що вони перебувають на орбіті навколо центру галактики. По суті це означає, що диск зірок набагато більший, ніж було відомо раніше.
Крім того, дослідники визначили, що природа "неоднорідного обертового диска" - іншими словами, незграбні і розкльошені зовнішні межі диска - показує, що Андромеда повинна бути результатом супутникових галактик, що давно зіткнулися разом. Якби це не так, зірки були б рівномірнішими.
Ібата каже: "Це гігантське відкриття диска буде дуже важко узгодити з комп'ютерними моделюваннями формування галактик. Ви просто не отримуєте гігантських обертових дисків з нагромадження невеликих фрагментів галактики. "
Поточні результати, які є предметом двох вже доступних робіт, а третя ще не опублікована, стають можливими завдяки технологічному прогресу в астрофізиці. У цьому випадку багатооб'єктний спектрограф Keck / DEIMOS, прикріплений до телескопа Keck II, має розмір дзеркала та здатність до збирання світла для зображень зірок, які дуже слабкі, а також спектрографічну чутливість для отримання високоточних радіальних швидкостей.
Спектрограф необхідний для роботи, оскільки рух зірок у далекій галактиці можна виявити лише за розумні людські проміжки часу, зробивши висновок про те, чи рухається зірка до нас чи від нас. Це може бути досягнуто, оскільки світло надходить до нас з дискретними частотами завдяки елементам, що складають зірку.
Якщо зірка рухається до нас, то світло має тенденцію стиснутись, так би мовити, роблячи світло більш високим за частотою і «синішим». Якщо зірка віддаляється від нас, світло має більше місця для дихання і стає нижчим за частотою і «червонішим».
Якщо зірки на одній стороні Андромеди, здається, наближаються до нас, а зірки на протилежному боці, здається, відходять від нас, то можна вважати, що зірки орбітують центральний об’єкт.
В минулому розширений зоряний диск залишився непоміченим, оскільки зірки, які з'являються в області диска, не могли бути відомими як частина диска, поки їх руху не були обчислені. Окрім того, неоднорідний "нечіткий", який складається з розширеного диска, не схожий на диск, а, скоріше, здається, роздроблений, брудний ореол, побудований від врізання в Андромеду багатьох попередніх галактик, і передбачалося, що зірки в цьому регіон пішов би кожним шляхом.
«Пошук усіх цих зірок у впорядкованому обертанні було останнє пояснення, про який хтось подумає», - каже Чапман.
З іншого боку, виявлення того, що основна частина складної структури у зовнішній області Андромеди обертається диском, є благом для вивчення справжнього основного зоряного ореолу галактики. Використовуючи цю нову інформацію, дослідники змогли ретельно виміряти випадкові рухи зірок у зоряному ореолі, досліджуючи її масу та форму невловимої темної речовини, яка її оточує.
Хоча основна робота була виконана в обсерваторії Кека, оригінальні зображення, що створювали можливість розширеного диска, були зняті за допомогою широкоформатної камери телескопа Ісаака Ньютона. Телескоп, розташований на Канарських островах, призначений для обстежень, і у випадку цього дослідження добре слугував супутнім інструментом.
Чапман каже, що необхідна подальша робота, щоб визначити, чи розширений диск є лише вигадкою галактики Андромеди, чи, можливо, типовим для інших галактик.
Основний документ, щодо якого сьогодні стосується прес-конференції AAS, буде опублікований цього року в журналі «Астрофізичний журнал» під заголовком «Про походження джерела розширеного зоряного диска навколо галактики Андромеди». Окрім Чапмана та Ібата, іншими авторами є Аннетта Фергюсон, Едінбургський університет; Геранта Льюїса, Університет Сіднея; Майк Ірвін, Кембриджський університет; та Ніал Танвір, Університет Хартфордшира.
Оригінальне джерело: Caltech News Release
