-1-
Hva er en galaktisk halo?
Den galaktiske haloen er et enormt "usynlig" gasskall,
Den mest slående forskjellen mellom en disk og en sfæriskform halo vises i spiralgalakser. Det er ingen slik brå overgang i elliptiske galakser, og den tredimensjonale langstrakte skivestrukturen forvandles jevnt til en gloriekule. Haloer, som galakser, har ikke veldefinerte grenser: ettersom de beveger seg bort fra sentrum, svekkes gravitasjonsattraksjonen, gass og andre komponenter blir mer og mer sjeldne.
-2-
Hva er glorie laget av?
I 2020 presenterte Hubble-romteleskopet den mest detaljerte studien av haloen til Andromeda-galaksen. Dette er «naboen» til Melkeveien, så det er det enkleste å studere.
Astrofysikere har funnet det svakt, nestenen usynlig glorie av spredt plasma strekker seg 1,3 millioner lysår fra Andromeda mot Melkeveien og opptil 2 millioner lysår i andre retninger. Husk at selve galaksen ligger i en avstand på omtrent 2,5 millioner lysår fra Jorden. Hvis glorien kunne sees, ville Andromeda okkupere et område på nattehimmelen som i område kan sammenlignes med stjernebildet Ursa Major.
Forskerne fant også at haloen harlagdelt struktur med to hoved nestede og separate gassskjell. Samtidig er det ytre skallet mer "glatt" og varmere, mens det indre skallet er sterkt påvirket av supernovaer. Galaktiske galakser i fjerne systemer har ikke blitt studert i så stor grad, men forskere mener at de har en lignende struktur.
Moderne kosmologisk teori skiller tre bestanddeler i den galaktiske haloen: stjerneglorien (stjerneglorien), den galaktiske koronaen og mørk materieglorien.
Visualisering av Andromedas glorie. Dataene er basert på en studie av lysets passasje fra kvasarer (gule prikker) som ligger bak galaksen. Bilde: NASA, ESA og E. Wheatley (STScI)
-3-
Hvor mange stjerner er det i glorien?
En stjerneglorie forener en populasjon av stjerner ogkulehoper som omgir den galaktiske skiven. Lignende strukturer finnes rundt de fleste kjente spiralgalakser og noen elliptiske. Formen på haloen ligner en ellipse som omgir stjerneskiven.
Til tross for sin enorme størrelse inkluderer den bare omtrent 1 % av det totale volumet av stjerner, og derfor lyser den mye mindre enn den galaktiske skiven og er umerkelig under observasjoner i det optiske området.
Astrofysisk modellering av galakserspår at stjerneglorier bør ha to komponenter. Det indre området er dominert av stjerner og kulehoper dannet i selve galaksen, mens det ytre er dominert av sammenslåinger med andre systemer. Forskere tror at glorien hovedsakelig dannes av gamle stjerner, og at stjernedannelsen i den faktisk stoppes.
-4-
Hvorfor trenger galaksen en krone?
Den galaktiske koronaen er en tynn skymolekylær gass som strekker seg langt fra det galaktiske sentrum. Forskere tror at koronaer er rester av den opprinnelige skyen av gass som kollapset for å danne galaksen.
Selv om foreldet gass er usynlig, kan det være detoppdaget ved hjelp av mikrobølgestråling tilsvarende ionisert hydrogen. Den nøytrale hydrogenlinjen eller 21 cm-linjen er mikrobølgestråling med en bølgelengde på 21,1 cm, som tilsvarer kvantene som sendes ut når energitilstanden til nøytrale hydrogenatomer endres.
Forskere mener at den galaktiske koronaen er galaksens første «forsvarslinje». Det forhindrer lekkasje av intern gass, som tjener til stjernedannelse.
Kronen på de store og små magellanske skyene, som beskytter dem mot virkningene av Melkeveien. Bilde: STSCI, Leah Hustak
-5-
mørk materie halo
Det tredje elementet i den galaktiske haloen er haloenmørk materie. Selv om faktumet om eksistensen av mørk materie ennå ikke er bekreftet, beskriver denne teorien observasjonene best. Mørk materie interagerer ikke med elektromagnetisk stråling, og sender heller ikke ut eller absorberer lys uansett bølgelengde, så den kan ikke sees. Imidlertid har det en gravitasjonseffekt på omkringliggende objekter.
I følge den eksisterende teorien, mørk materiestrekker seg gjennom galaksen og omgir dens synlige komponenter. Samtidig overstiger massen betydelig massen til alle andre objekter i galaksen til sammen. Haloen av mørk materie har ikke blitt visualisert og brukes som en teoretisk komponent som forklarer gravitasjonspåvirkningene som bestemmer bevegelsene til legemer i galaksen.
-6-
Hva har forskere lært?
Ny studie avslører sann formstjerneglorie fra Melkeveien. Forskerne mente lenge at det burde være en nesten vanlig sfære. Det viste seg at dette ikke er tilfellet: den spredte stjerneskyen har en avlang form og vippes i en vinkel til den galaktiske skiven. Utad ligner den en skråstilt amerikansk fotballball.
I tillegg mener forskerne at den uvanlige strukturen også indikerer tilstedeværelsen og den skrå posisjonen til mørk materie-haloen til Melkeveien.
Modell av Melkeveiens glorie. Bilde: Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian
-7-
Hvordan ble studien utført?
For analysen brukte forskerne to sett med data.observasjoner av stjernene som utgjør glorien. Den første av dem ble oppnådd som et resultat av arbeidet til satellitten til European Space Academy GAIA. Dette er et romteleskop som ble skutt opp i 2013 og tar en fullstendig oversikt over nattehimmelen for å lage det mest detaljerte kartet over objekter i Melkeveien og det nærliggende rommet.
Det andre settet med data er resultatetforskning H3 (Hectochelle in the Halo i høy oppløsning). Dette er data fra bakkebaserte observasjoner av halostjerner som ble gjort ved hjelp av teleskoper ved Fred Lawrence Whipple Observatory i Arizona. H3 har samlet inn detaljerte observasjoner av titusenvis av gloriestjerner for langt unna for Gaia å sette pris på.
Forskerne kombinerte data fra to observasjoner for å estimere formen på stjerneglorien.
-8-
Hvorfor er dette viktig?
Egenskapene til den stjerneglorien "store" historiengalaksedannelse. Spesielt bekrefter den skrå elliptiske formen til Melkeveiens halo, oppnådd som et resultat av observasjoner, en av teoriene om dannelsen.
Forskere tror at haloen til Melkeveien -resultatet av en kollisjon med en dverggalakse for 7 til 10 milliarder år siden. Som et resultat av denne galaktiske kollisjonen ble dverggalaksen revet i stykker, og dens bestanddeler stjernene spredt i en glorie. En slik opprinnelseshistorie forklarer forskjellen mellom "populasjonen" av haloen og stjernene på skiven til Melkeveien.
I dette tilfellet reflekterer den triaksiale ellipsoiden observasjonerto grupper av stjerner i en stjerneglorie. Klyngene ble dannet da dverggalaksen passerte to baner om Melkeveien. Mens den beveger seg, vil den bremse to ganger ved såkalte aposentre, de lengste punktene i en dverggalakses bane, sier forskere. Disse pausene førte til ytterligere utstøting av stjerner og dannelsen av konsentrerte områder. Hellingen av stjerneglorien indikerer at dverggalaksen kolliderte med Melkeveien i en vinkel.
-9-
Hva er neste?
Det faktum at den skrå formen ble bevart etterEn så stor mengde tid tjener som et ekstra tegn på eksistensen av mørk materie, mener forskere. Det er glorie av mørk materie som hindrer stjerner fra å skifte mot den klassiske formen, som ligner en sfæroid.
Forskerne mener at videre analysestjerneglorie vil bidra til å forstå i hvilke områder av den galaktiske haloen til Melkeveien konsentrasjonen av mørk materie er høyest og å konsentrere forskning ved å bruke mørk materiepartikkeldetektorer i disse retningene.
Les mer:
Kyrne ble fôret med hamp og sjekket hva som skjedde med melken deres
Kåret til hovedfaren ved måneoppdraget "Artemis"
Laget et navigasjonssystem som er mer nøyaktig enn GPS