-1-
Mi az a galaktikus halo?
A galaktikus halo egy hatalmas „láthatatlan” gázhéj,
A legszembetűnőbb különbség a lemez és a gömb közöttspirális galaxisokban halo formájában jelennek meg. Az elliptikus galaxisokban nincs ilyen hirtelen átmenet, és a háromdimenziós megnyúlt korongszerkezet simán átalakul halogolyóvá. A glóriáknak, akárcsak a galaxisoknak, nincsenek jól körülhatárolható határai: a középponttól távolodva a gravitációs vonzás gyengül, a gáz és egyéb összetevők egyre ritkábbak.
-2-
Miből van a halo?
2020-ban a Hubble Űrteleszkóp bemutatta az Androméda-galaxis halójának legrészletesebb tanulmányát. Ez a Tejútrendszer „szomszédja”, így a legkönnyebben tanulmányozható.
Az asztrofizikusok ezt gyengének találták, majdnema szétszórt plazma láthatatlan fényudvarja az Andromédától a Tejútrendszer felé 1,3 millió fényévre, más irányokban pedig akár 2 millió fényévre is kiterjed. Emlékezzünk vissza, hogy maga a galaxis körülbelül 2,5 millió fényévnyi távolságra található a Földtől. Ha látható lenne a fényudvar, akkor az Androméda olyan területet foglalna el az éjszakai égbolton, amely a Nagy Ursa csillagképhez hasonló területet foglalna el.
A kutatók azt is megállapították, hogy a halo rendelkezikréteges szerkezet két fő beágyazott és különálló gázhéjjal. Ugyanakkor a külső héj „simább” és forróbb, míg a belső héjat erősen érintik a szupernóvák. A távoli rendszerek galaktikus galaxisait nem vizsgálták ilyen mértékben, de a tudósok úgy vélik, hogy hasonló szerkezetűek.
A modern kozmológiai elmélet a galaktikus glória három alkotóelemét különbözteti meg: a csillagok glóriáját (csillagglória), a galaktikus koronát és a sötét anyag halóját.
Androméda halójának vizualizálása. Az adatok a galaxis mögött elhelyezkedő kvazárok (sárga pontok) fényének áthaladásának vizsgálatán alapulnak. Kép: NASA, ESA és E. Wheatley (STScI)
-3-
Hány csillag van a glóriában?
A csillagok halója egyesíti a csillagok populációját ésa galaktikus korongot körülvevő gömbhalmazok. Hasonló szerkezetek találhatók a legtöbb ismert spirálgalaxis körül és néhány elliptikus galaxis körül is. A halo alakja a csillagkorongot körülvevő ellipszishez hasonlít.
Hatalmas mérete ellenére a csillagok teljes térfogatának csak körülbelül 1%-át foglalja magában, ezért sokkal kevésbé világít, mint a galaktikus korong, és észrevehetetlen az optikai tartományban végzett megfigyelések során.
Galaxisok asztrofizikai modellezéseazt jósolja, hogy a csillagok glóriájának két összetevőből kell állnia. A belső régiót a csillagok és magában a galaxisban kialakult gömbhalmazok uralják, míg a külső régiót más rendszerekkel való egyesülések uralják. A tudósok úgy vélik, hogy a glóriát főként régi csillagok alkotják, és a csillagkeletkezés valójában leállt benne.
-4-
Miért van szüksége a galaxisnak koronára?
A galaktikus korona egy vékony felhőmolekuláris gáz, amely messze nyúlik a galaktikus központtól. A kutatók úgy vélik, hogy a koronák annak az ősi gázfelhőnek a maradványai, amely összeomlott és létrehozta a galaxist.
Bár a ritka gáz láthatatlan, lehetionizált hidrogénnek megfelelő mikrohullámú sugárzással detektálható. A semleges hidrogénvonal vagy 21 cm-es vonal 21,1 cm-es hullámhosszú mikrohullámú sugárzás, amely megfelel a semleges hidrogénatomok energiaállapotának megváltozásakor kibocsátott kvantumoknak.
A kutatók úgy vélik, hogy a galaktikus korona a galaxis első „védelmi vonala”. Megakadályozza a belső gáz szivárgását, ami a csillagkeletkezést szolgálja.
A Nagy és Kis Magellán-felhők koronája, megvédve őket a Tejútrendszer hatásaitól. Kép: STSCI, Leah Hustak
-5-
sötét anyag halo
A galaktikus halo harmadik eleme a halosötét anyag. Bár a sötét anyag létezésének tényét még nem erősítették meg, ez az elmélet írja le legjobban a megfigyeléseket. A sötét anyag nem lép kölcsönhatásba az elektromágneses sugárzással, nem bocsát ki és nem nyel el fényt semmilyen hullámhosszon, így nem is látható. Ugyanakkor gravitációs hatással van a környező tárgyakra.
A létező elmélet szerint a sötét anyagaz egész galaxisban kiterjed, és körülveszi látható összetevőit. Ugyanakkor tömege jelentősen meghaladja a galaxis összes többi objektumának tömegét együttvéve. A sötét anyag halóját nem vizualizálták, és elméleti komponensként használják, amely megmagyarázza a gravitációs hatásokat, amelyek meghatározzák a testek mozgását a galaxison belül.
-6-
Mit tanultak a tudósok?
Az új tanulmány feltárja a valódi formáta Tejútrendszer csillagvilága. A kutatók sokáig úgy gondolták, hogy ennek egy szinte szabályos gömbnek kell lennie. Kiderült, hogy ez nem így van: a szétszórt csillagfelhő hosszúkás alakú, és szöget zár be a galaktikus koronggal. Külsőleg egy ferde amerikai futball-labdára hasonlít.
Emellett a kutatók úgy vélik, hogy a szokatlan szerkezet a Tejútrendszer sötétanyag-glóriájának jelenlétére és ferde helyzetére is utal.
A Tejútrendszer modellje. Kép: Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian
-7-
Hogyan készült a tanulmány?
Az elemzéshez a tudósok két adatkészletet használtak fel.a halót alkotó csillagok megfigyelései. Az elsőt az Európai Űrakadémia GAIA műholdjának munkájának eredményeként kapták. Ez egy 2013-ban felbocsátott űrteleszkóp, amely teljes képet ad az éjszakai égboltról, hogy a Tejútrendszer és a közeli űr objektumairól a legrészletesebb térképet készítsen.
A második adathalmaz az eredménykutatás H3 (Hectochelle in the Halo nagy felbontásban). Ezek az adatok a halocsillagok földi megfigyeléséből származnak, amelyeket az arizonai Fred Lawrence Whipple Obszervatóriumban távcsövek segítségével végeztek. A H3 több tízezer halocsillagról gyűjtött össze részletes megfigyeléseket, amelyek túl messze vannak ahhoz, hogy Gaia értékelje.
A kutatók két megfigyelés adatait egyesítették, hogy megbecsüljék a csillaghaló alakját.
-8-
Miért fontos ez?
A csillagos halo tulajdonságai "tárolják" a történelmetgalaxis kialakulása. Különösen a Tejútrendszer ferde elliptikus alakja, amelyet megfigyelések eredményeként kaptunk, megerősíti a kialakulásának egyik elméletét.
A kutatók úgy vélik, hogy a Tejútrendszer halója -egy törpegalaxissal 7-10 milliárd évvel ezelőtti ütközés eredménye. A galaktikus ütközés következtében a törpegalaxis szétszakadt, és az azt alkotó csillagok glóriába szóródtak. Egy ilyen eredettörténet megmagyarázza a különbséget a halo "populációja" és a Tejútrendszer korongjának csillagai között.
Ebben az esetben a triaxiális ellipszoid tükrözi a megfigyeléseketkét csillagcsoport egy csillagglóriában. A halmazok akkor jöttek létre, amikor a törpegalaxis elhaladt a Tejútrendszer két pályája körül. A tudósok szerint mozgása során kétszer lelassulna az úgynevezett apocentrumoknál, amelyek a törpegalaxis pályájának legtávolabbi pontjai. Ezek a szünetek a csillagok további kilökődéséhez és koncentrált régiók kialakulásához vezettek. A csillagglória dőlése azt jelzi, hogy a törpegalaxis szögben ütközött a Tejútrendszerrel.
-9-
Mi a következő?
Az a tény, hogy a ferde forma után is megmaradtA tudósok úgy vélik, hogy ilyen sok idő a sötét anyag létezésének további jele. Ez a sötét anyag halója, amely megakadályozza, hogy a csillagok elmozduljanak a klasszikus, gömb alakú formára.
A kutatók úgy vélik, hogy további elemzésA csillagos halo segít megérteni, hogy a Tejútrendszer galaktikus halójának mely területein a legmagasabb a sötét anyag koncentrációja, és ezekbe az irányokba összpontosítani a sötét anyag részecskedetektorait használó kutatásokat.
Olvass tovább:
A teheneket kenderrel etették, és ellenőrizték, mi történt a tejükkel
A Hold-misszió fő veszélyének „Artemis”-nek nevezték el
Létrehozott egy navigációs rendszert, amely pontosabb, mint a GPS