By 
Астрономи використали наймолодші об’єкти Чумацького Шляху, щоб побудувати нову карту спіральних рукавів галактики, і результати виявилися набагато сумнішими, ніж очікувалося. Незважаючи на те, що спіральні рукави галактики виглядають приголомшливо та вражаюче, зірок у них не набагато щільніше, ніж у проміжках між ними. У типовому спіральному рукаві лише приблизно на 10% більше зірок, ніж у середньому, тому спіральні рукави не є областями більшої концентрації зірок.
Натомість рукави представляють місця зореутворення більше середнього. Рукавами є хвилі щільності, їх утворення викликане гравітаційною взаємодією з галактиками-супутниками, які рухаються через галактику зі своєю власною швидкістю, як брижі в ставку. Коли хвилі рухаються, вони трохи збільшують щільність у цій області простору, проходячи повз. Коли це відбувається, хмари газу дестабілізуються і руйнуються, що призводить до нового раунду утворення зірок.
З цих хмар утворюються різноманітні зірки, від маленьких червоних карликів до синіх гігантів. Ці гігантські зірки не живуть довго; типова зірка такого розміру існує лише кілька мільйонів років. До того часу, коли спіральна хвиля щільності закінчить проходити, усі ці зірки зникнуть, залишивши лише своїх менших, тьмяніших братів і сестер. Отже, коли ми дивимося на галактику здалеку, яскраві гігантські зірки перевершують усі інші, підкреслюючи вигляд спіральних рукавів.
Молоді підказки
Астрономам відносно легко нанести на карту спіральні структури багатьох віддалених галактик, особливо якщо вони виглядають перед нами обличчям. Але створити детальну карту наших рукавів Чумацького Шляху набагато складніше. Оскільки ми вбудовані в той самий галактичний диск, що й рукави, нам доводиться боротися з десятками тисяч світлових років газу та пилу, які дуже ефективно блокують багато довжин хвиль світла, щоб проводити наші спостереження. І тому наші карти Чумацького Шляху напрочуд розпливчасті та сповнені припущень.
Однак нещодавно група астрономів розробила нову карту спіральної структури Чумацького Шляху та повідомила про свої результати в статті, опублікованій у The Astrophysical Journal у квітні. Щоб побудувати свою карту, астрономи зосередилися на спостереженнях трьох типів об’єктів: областей зореутворення з великою масою, яскравих молодих зірок і молодих розсіяних скупчень. Усі ці три типи об’єктів по-своєму представляють свіжі раунди зореутворення, тому всі вони мають бути відносно надійними трасувальниками спіральних рукавів.
Ділянки зореутворення з великою масою являють собою щільні хмари газу та пилу, які активно утворюють гігантські зірки. Взаємодія випромінювання зірок із газом у хмарах породжує «мазери» — мікрохвильові лазери природного походження. Дуже довгі базові інтерферометри, які є мережею телескопів, розкиданих по всій земній кулі, дозволили дослідникам виміряти відстані до десятків цих мазерів по всій галактиці.
Оскільки зірки-гіганти живуть недовго, вони не мають багато часу, щоб відійти від місця свого народження. Таким чином, місце, де ми бачимо їх сьогодні, повинно бути поблизу розташування спірального рукава. Команда використала позиції понад 23 000 молодих зірок з каталогу Gaia. Використовуючи тільки молоді зірки з високоточним положенням, астрономи змогли переконатися, що вони точно відображають розташування спіральних рукавів.
Нарешті, команда використала розташування відомих молодих відкритих скупчень. Розсіяні скупчення — це асоціації зірок, які утворилися з однієї газової хмари, але ще не встигли відійти одна від одної. Отже, ці кластери, з яких команда використала майже 1000 зразків, повинні сказати нам, де знаходяться спіральні рукави.
Нова карта
Незважаючи на об’єм даних, розташування всіх цих молодих об’єктів навіть близько не охоплює весь Чумацький Шлях. Замість цього дослідникам довелося взяти найкраще розміщення спіральних рукавів поблизу нас і розширити їх, реконструюючи всю довжину рукавів від краю галактики назад до ядра.
Всього вони знайшли сім спіральних рукавів. Два з них, рукави Персея і Норма, домінували над іншими; віддалений спостерігач побачить, що ці дві руки виділяються набагато чіткіше. Ці рукави починаються на протилежних кінцях подовженого ядра Чумацького Шляху і обертаються один навколо одного, утворюючи симетричний S-подібний малюнок.
Інші п’ять рукавів — Кіль, Стрілець, Центавр, Зовнішній і Місцевий рукави — не простягаються так далеко, як два головні. Натомість вони починаються або як розгалуження головних рукавів, або як власні окремі сегменти, жоден із яких не обертається повністю навколо галактики. Здалеку наша галактика була б красивою, якби трохи безладною. Дві основні руки елегантно оточували б одна одну, а додаткові руки заповнювали проміжки, щоб створити грандіозний дисплей. Джерело
Comments