«Звездные археологи» подтвердили кражу нашей галактикой соседских звезд

Часть звезд Млечного пути ранее принадлежала другим галактикам. В пользу этой теории ученые нашли еще несколько новых аргументов.

Исследователи из Великобритании, Голландии и Германии восстановили картину формирования нашей галактики, используя комбинацию самых разных методов, от математического моделирования до спектрального анализа звезд. В сообщении университета Дарема работу, результаты которой будут подробно описаны в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, называют примером «звездной археологии», а один из авторов исследования, Эндрю Купер, сравнил окружающее галактику гало с древними скальными породами.

Галактическое гало - нежное сияние вокруг диска галактики, образовано рассеянными звездами. Фрагмент снимка показан в исходном размере для представления о том, насколько детальные изображения доступны ученым.
Источник: Hubble Space Telescope

 

 

Галактическое гало— это сферическое облако из звезд, расстояния между которыми при этом много больше, чем промежутки между звездами в более плотном галактическом диске. Впрочем, «плотном» в очень специфическом смысле слова, ведь если Солнце уменьшить до размеров вишни, ближайшие звезды-вишенки окажутся в соседних городах! То, что на снимках других галактик они кажутся плотными, является лишь следствием гигантских размеров: так, свет от одного края нашей галактики до другого идет 100 тыс. лет.

Гало, еще более разреженное, интересовало ученых по той причине, что именно в нем можно найти самые древние звезды. Доля гало в галактике (по числу звезд) невелика, но это та область, в которой проще всего найти свидетельства тех времен, когда Млечный путь только формировался.

Место Солнечной системы в галактике. Рисунок показывает Млечный путь "сверху" (или "снизу"), при взгляде на плоскость диска.
Источник: Carlo Baccigalupi, лекции

Свои или чужие?

Гипотеза о том, что Млечный путь собран из фрагментов других галактик, существует давно. В ее пользу говорили и представленные в 2009 году результаты наблюдения за звездами в скоплении Омеги Центавра. Астрономы, наблюдавшие одно из наиболее эффектных звездных скоплений, обнаружили как минимум два доказательства— повышенное содержание кальция в звездах и наличие пульсаров, которые указывали на весьма почтенный возраст этого образования.

Но даже двух подтверждений гипотезы может быть недостаточно, а фундаментальные принципы научного познания требуют сочетать самые разные методы и сопоставлять разные факты. Анализ звездных скоплений сам по себе хорош, но большинство современных теорий на единственный метод их проверки все же не полагается.

Омега Центавра, снимок телескопа "Хаббл". Крупнейшее звездное скопление нашей Галактики. Расстояние между звездами там в дестки раз меньше, чем от Солнца до ближайших к нему светил. Ночное небо на планетах в таком скоплении, вероятно, представляет собой фантастическое зрелище, однако насчет потенциальной обитаемости таких звездных систем пока сказать нечего.

И уж тем более нельзя было сказать, что раз звезды в окружающем нашу галактику гало древние, это однозначно говорит о их постороннем происхождении. Альтернативное объяснение звучит ничуть не хуже— эти старожилы могли просто возникнуть одновременно с галактикой. Чтобы узнать, как же было на самом деле, исследователям пришлось прибегнуть к математическому моделированию.

Как найти темную материю?

 

Темную материю пока что не поймал ни один детектор. Но зато она проявляет себя, влияя на скорости движения звезд, а еще— создаваемое ей гравитационное поле не дает разлететься раскаленному газу, который, в свою очередь, виден в рентгеновском диапазоне. Причем из темной материи, вероятно, состоят структуры, по размерам многократно превосходящие отдельные галактики!

Модель, которая по сути является программой, имитирующей движение вещества в галактике на протяжении многих миллиардов лет, может показаться инструментом несерьезным и полностью зависящим от воли программиста. Что не соответствует действительности, так как в основу модели закладываются реальные физические законы, а далее ее компоненты ведут себя в полном соответствии с этими законами: звезды вращаются по орбитам вокруг центра галактики, темная материя притягивает к себе обычное вещество, а сами галактики движутся и сталкиваются друг с другом.