Можливо, ви чули про ресторан в кінці Всесвіту, але ви чули про бар посеред Чумацького Шляху?
Майже 80 років тому астрономи визначили, що наш дім, галактика Чумацький Шлях, є великою спіральною галактикою. Незважаючи на те, що застрягли всередині і не змогли побачити, як виглядає вся структура - як ми можемо з Галактикою Пінвелл, або найближчим сусідом, галактикою Андромеди - дослідники підозрюють, що наша галактика насправді є спіральною галактикою із забороненою формою. Заборонені спіральні галактики мають витягнуту зоряну структуру, або брусок, посередині якого в нашому випадку прихований пил та газ. У Всесвіті є багато галактик, які є спіралевими спіралями, і все ж, є численні галактики, які не мають центральної смуги.
Як утворюються ці центральні бруски і чому вони присутні лише в деяких, але не у всіх спіральних галактиках?
Дослідницька група на чолі з доктором Р. Майклом Річем (UCLA), що отримала назву BRAVA (тест радіальної швидкості випромінювання), виміряла швидкість багатьох старих червоних зірок поблизу центру нашої галактики. Вивчаючи спектри (комбіноване світло) гігантських зірок класу М, команда змогла обчислити швидкість кожної зірки вздовж нашої лінії зору. За чотирирічний проміжок часу спектр для майже 10 000 зірок був придбаний за допомогою 4-метрового телескопа CTIO Blanco, розташованого в чилійській пустелі Атакама.
Проаналізувавши швидкість зірок у своєму дослідженні, команда змогла підтвердити, що центральна опуклість Чумацького Шляху містить масивну смугу, один кінець якої майже спрямований праворуч на нашу Сонячну систему. Ще одне відкриття, зроблене командою, полягає в тому, що, хоча наша галактика обертається, як колесо, дослідження BRAVA виявило, що обертання центральної смуги більше схоже на рулон паперових рушників у дозаторі. Відкриття команди дають життєві підказки, щоб допомогти пояснити формування центрального регіону Чумацького Шляху.
Набір спектра даних порівнювали з комп’ютерним моделюванням, створеним доктором Джунтай Шен (Шанхайська обсерваторія), що показує, як бар складається з попереднього диска зірок. Дані команди досить добре вписуються в модель, що дозволяє припустити, що до існування центральної смуги був масивний диск зірок. Висновок, який дійшла команда, суворо контрастує із загальноприйнятою моделлю формування центрального регіону нашої галактики - моделлю, яка передбачає центральний регіон Чумацького Шляху, сформований із раннього хаотичного злиття газових хмар. Точка «вивезення» із висновків команди полягає в тому, що газ відіграв певну роль у формуванні центрального регіону нашої галактики, який організувався у масивний обертовий диск, а потім перетворився на смугу завдяки гравітаційним взаємодіям зірок.
Ще одна користь для досліджень команди полягає в тому, що зоряні спектри дозволять команді аналізувати хімічний склад зірок. Усі зірки складаються здебільшого водню та гелію, але невеликі кількості інших елементів (астрономи називають все, що минуло гелієм, як «метали») дає змогу зрозуміти умови, що існують під час формування зірки.
Команда BRAVA встановила, що у зірок, найближчих до площини Галактики Чумацького Шляху, менше "металів", ніж зірок, що знаходяться далі від її галактичної площини. Висновок команди підтверджує стандартні погляди на зоряне утворення, проте дані BRAVA охоплюють значну область галактичного виступу, яку можна хімічно проаналізувати. Якщо дослідники зіставляють вміст металів у зірках по Чумацькому Шляху, виходить чітка картина зоряного утворення та еволюції, подібно до того, як відображення СО2 концентрації в льодовому шельфі в Антарктиці можуть виявити минулі погоди тут на Землі.
Якщо ви хочете прочитати повний документ, попередня версія для друку доступна за адресою: http://arxiv.org/abs/1112.1955
Джерело: Прес-реліз Національної обсерваторії з оптичної астрономії
