Наш Чумацький Шлях - це досить великий і густонаселений простір. За всіма відомостями, його зірок налічує від 100 до 400 мільярдів, за деякими підрахунками, що в них може бути аж 1 трлн. Але тільки звідки взялися всі ці зірки? Що ж, як виявляється, крім формування багатьох власних і злиття з іншими галактиками, Чумацький Шлях, можливо, вкрав частину зірок у інших галактик.
Такий аргумент висловили два астрономи з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики. Відповідно до їх дослідження, яке було прийнято до публікації у Астрофізичний журналвони стверджують, що приблизно половина зірок, які обертаються на крайньому зовнішньому краю Чумацького Шляху, були фактично викрадені з сусідньої карликової галактики Стрільця.
Свого часу Еліптична галактика Стрільця-карлика вважалася найближчою до нашої галактики (позиція, яку зараз займає карликова галактика Каніс Майор). Як одна з декількох десятків карликових галактик, що оточують Чумацький Шлях, вона в минулому кілька разів обходила нашу галактику. З кожною орбітою, яка проходить, вона стає предметом сильної тяжкості нашої галактики, що спричиняє її розрив.
Довгострокові наслідки цього можна побачити, дивлячись на найдальші зірки нашої галактики, які складаються з одинадцяти зірок, що знаходяться на відстані приблизно 300 000 світлових років від Землі (далеко за спіральним диском Чумацького Шляху). Згідно з дослідженням, проведеним Маріон Дірікс, аспіранткою кафедри астрономії Гарвардського університету, половина цих зірок була взята з карликової галактики Стрільця в минулому.
Професор Аві Лоб, молодший професор Франк Б. Берд, молодший професор Гарвардського університету та доктор радник з питань доктора Маріон Дірікс, є автором дослідження під назвою "Передбачуване розширення потоку Стрільця до радіального радіусу Чумацького Шляху". Як він повідомив Space Magazine електронною поштою:
"Ми бачимо докази потоків зірок, з'єднаних з ядром галактики, і це свідчить про те, що ця карликова галактика кілька разів проходила навколо центру Чумацького Шляху і була зірвана припливним гравітаційним полем Чумацького Шляху. Ми всі знайомі з припливом в океані, спричиненим гравітаційним тягненням Місяця, але якби Місяць був набагато більш масивним об’єктом - він би витяг океани окремо від Землі, і ми побачили б потік пари, що розтягнувся із Землі ».
Заради свого дослідження Діріккс і Леб керували комп'ютерними моделями для імітації рухів карлика Стрільця за останні 8 мільярдів років. Ці імітації відтворювали потоки зірок, що простягалися від карликової галактики Стрільця до центру нашої галактики. Вони також змінювали швидкість Стрільця та кут наближення, щоб побачити, чи відповідатимуть обміни, що відповідають результатам спостережень.
"Ми намагалися зіставити дані про відстань і швидкість для ядра галактики Стрільця, а потім порівняли отриманий прогноз щодо положення та швидкості потоків зірок", - сказав Лоб. "Результати були дуже обнадійливими для певного набору початкових умов щодо початку подорожі галактикою Стрільця, коли Всесвіт була приблизно вдвічі меншою від теперішнього віку".
Вони виявили, що з часом гном-Стрілець втратив приблизно третину своїх зірок і дев'ять десятих своєї темної речовини на Чумацькому Шляху. Кінцевим результатом цього стало створення трьох різних потоків зірок, які досягають мільйона світлових років від галактичного центру до самого краю ореолу Чумацького Шляху. Цікаво, що один з цих потоків був спрогнозований симуляціями, проведеними такими проектами, як Sloan Digital Survey.
Моделювання також показало, що п'ять зірок Стрільця закінчуться стати частиною Чумацького Шляху. Більше того, положення та швидкості цих зірок співпадали з п'ятьма найвіддаленішими зірками нашої галактики. Інші шість, схоже, не є карликом Стрільця, і можуть бути результатом гравітаційних взаємодій з іншою карликовою галактикою в минулому.
"Динаміка зірок на розтягнутих озброєннях, які ми прогнозуємо (це найбільша галактична структура на небі, яка коли-небудь передбачалася) може бути використана для вимірювання маси та структури Чумацького шляху", - сказав Лоб. "Зовнішня оболонка Чумацького Шляху ніколи не була досліджена безпосередньо, тому що жоден інший потік не знав, що поширюється так далеко".
З огляду на те, як імітація співпадає з поточними спостереженнями, Діріккс впевнений, що там більше нових карликових інтерлоперів Стрільців, які лише чекають, коли їх знайдуть. Наприклад, майбутні інструменти - наприклад, великий телескоп синоптичного огляду (LSST), який, як очікується, розпочне повні оглядові операції до 2022 року - можуть виявити два решти потоків зірок, які були передбачені дослідженням.
Враховуючи часові шкали та пов'язані відстані, досить складно зондувати нашу галактику (і в розширенні, Всесвіт), щоб точно побачити, як вона розвивалася з часом. Сполучення даних спостереження з комп'ютерними моделями, однак, було доведено, щоб перевірити наші найкращі теорії того, як сталося. В майбутньому, завдяки вдосконаленим інструментам та більш детальним опитуванням, ми можемо точно знати!
І обов'язково перегляньте цю анімацію комп’ютерного моделювання, яка показує вплив сили тяжіння Чумацького Шляху на зірки та темну речовину карликової галактики Стрільця.
