-unu-
Ce este un halou galactic?
Haloul galactic este o uriașă înveliș de gaz „invizibil”,
Cea mai izbitoare diferență dintre un disc și unul sfericforma halou apare în galaxiile spirale. Nu există o astfel de tranziție bruscă în galaxiile eliptice, iar structura tridimensională a discului alungit se transformă fără probleme într-o bilă halou. Halourile, ca și galaxiile, nu au granițe bine definite: pe măsură ce se îndepărtează de centru, atracția gravitațională slăbește, gazele și alte componente devin din ce în ce mai rarefiate.
-2-
Din ce este făcut aureola?
În 2020, telescopul spațial Hubble a prezentat cel mai detaliat studiu al halou-ului galaxiei Andromeda. Acesta este „vecinul” Căii Lactee, deci este cel mai ușor de studiat.
Astrofizicienii au descoperit că este slab, aproapeun halou invizibil de plasmă împrăștiată se extinde pe 1,3 milioane de ani lumină de la Andromeda către Calea Lactee și până la 2 milioane de ani lumină în alte direcții. Amintiți-vă că galaxia în sine este situată la o distanță de aproximativ 2,5 milioane de ani lumină de Pământ. Dacă aureola ar putea fi văzută, atunci Andromeda ar ocupa o zonă pe cerul nopții comparabilă ca zonă cu constelația Ursa Major.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că aureola arestructură stratificată cu două carcase principale de gaz imbricate și separate. În același timp, învelișul exterior este mai „neted” și mai fierbinte, în timp ce învelișul interior este puternic afectat de supernove. Galaxiile galactice ale sistemelor îndepărtate nu au fost studiate într-o asemenea măsură, dar oamenii de știință cred că au o structură similară.
Teoria cosmologică modernă distinge trei elemente constitutive ale halou galactic: halou stelar (halo stelar), corona galactică și halou de materie întunecată.
Vizualizarea aureolei Andromedei. Datele se bazează pe un studiu al trecerii luminii din quasari (puncte galbene) situate în spatele galaxiei. Imagine: NASA, ESA și E. Wheatley (STScI)
-3-
Câte stele sunt în aureola?
Un halou stelar unește o populație de stele șiclustere globulare care înconjoară discul galactic. Structuri similare se găsesc în jurul celor mai cunoscute galaxii spirale și a unora eliptice. Forma halou seamănă cu o elipsă care înconjoară discul stelar.
În ciuda dimensiunilor sale uriașe, include doar aproximativ 1% din volumul total de stele și, prin urmare, strălucește mult mai puțin decât discul galactic și este imperceptibil în timpul observațiilor în intervalul optic.
Modelarea astrofizică a galaxiilorprezice că halourile stelare ar trebui să aibă două componente. Regiunea interioară este dominată de stele și clustere globulare formate chiar în galaxie, în timp ce regiunea exterioară este dominată de fuziuni cu alte sisteme. Oamenii de știință cred că haloul este format în principal din stele vechi, iar formarea stelelor în el este de fapt oprită.
-patru-
De ce are nevoie galaxia de o coroană?
Corona galactică este un nor subțiregaz molecular care se extinde departe de centrul galactic. Cercetătorii cred că coroanele sunt rămășițe ale norului primordial de gaz care s-a prăbușit pentru a forma galaxia.
Deși gazul rarefiat este invizibil, poate fidetectat cu ajutorul radiațiilor cu microunde corespunzătoare hidrogenului ionizat. Linia neutră de hidrogen sau linia de 21 cm este radiație de microunde cu o lungime de undă de 21,1 cm, care corespunde cuantelor emise atunci când starea energetică a atomilor neutri de hidrogen se modifică.
Cercetătorii cred că corona galactică este prima linie de „apărare” a galaxiei. Previne scurgerea gazului intern, care servește la formarea stelelor.
Coroana Norilor Mari și Mici Magellanic, protejându-i de efectele Căii Lactee. Imagine: STSCI, Leah Hustak
-5-
aureolă de materie întunecată
Al treilea element al halou galactic este haloulmaterie întunecată. Deși faptul existenței materiei întunecate nu a fost încă confirmat, această teorie descrie cel mai bine observațiile. Materia întunecată nu interacționează cu radiația electromagnetică și nici nu emite sau absoarbe lumină la orice lungime de undă, așa că nu poate fi văzută. Cu toate acestea, are un efect gravitațional asupra obiectelor din jur.
Conform teoriei existente, materia întunecatăse extinde în întreaga galaxie și înconjoară componentele sale vizibile. În același timp, masa sa depășește semnificativ masa tuturor celorlalte obiecte din galaxie combinate. Haloul materiei întunecate nu a fost vizualizat și este folosit ca o componentă teoretică care explică influențele gravitaționale care determină mișcările corpurilor în interiorul galaxiei.
-6-
Ce au învățat oamenii de știință?
Noul studiu dezvăluie forma adevăratăaureola stelară a Căii Lactee. Multă vreme, cercetătorii au crezut că ar trebui să fie o sferă aproape obișnuită. S-a dovedit că nu este așa: norul stelar împrăștiat are o formă alungită și este înclinat într-un unghi față de discul galactic. În exterior, seamănă cu o minge de fotbal american înclinată.
În plus, cercetătorii cred că structura neobișnuită indică și prezența și poziția oblică a halou de materie întunecată din Calea Lactee.
Model al halou a Căii Lactee. Imagine: Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonianul
-7-
Cum a fost realizat studiul?
Pentru analiză, oamenii de știință au folosit două seturi de date.observațiile stelelor care alcătuiesc aureola. Primul dintre ele a fost obținut ca urmare a lucrării satelitului Academiei Spațiale Europene GAIA. Acesta este un telescop spațial care a fost lansat în 2013 și are o vedere completă a cerului nopții pentru a realiza cea mai detaliată hartă a obiectelor din Calea Lactee și din spațiul din apropiere.
Al doilea set de date este rezultatulcercetare H3 (Hectochelle în Halo la rezoluție înaltă). Acestea sunt date din observațiile de la sol ale stelelor halo care au fost făcute cu ajutorul telescoapelor la Observatorul Fred Lawrence Whipple din Arizona. H3 a colectat observații detaliate ale zeci de mii de stele halo prea departe pentru ca Gaia să le poată aprecia.
Cercetătorii au combinat datele din două observații pentru a estima forma halou stelar.
-opt-
De ce este important acest lucru?
Proprietățile haloului stelar „stochează” istoriaformarea galaxiilor. În special, forma eliptică oblică a halou Calea Lactee, obținută în urma observațiilor, confirmă una dintre teoriile formării sale.
Cercetătorii cred că haloul Căii Lactee -rezultatul unei coliziuni cu o galaxie pitică acum 7 până la 10 miliarde de ani. Ca urmare a acestei coliziuni galactice, galaxia pitică a fost sfâșiată, iar stelele sale constitutive s-au împrăștiat într-un halou. O astfel de poveste de origine explică diferența dintre „populația” aureolei și stelele discului Căii Lactee.
În acest caz, elipsoidul triaxial reflectă observațiiledouă grupuri de stele într-un halou stelar. Ciorchinii s-au format atunci când galaxia pitică a depășit două orbite ale Căii Lactee. Pe măsură ce se mișcă, s-ar încetini de două ori în așa-numitele apocentre, cele mai îndepărtate puncte de pe orbita unei galaxii pitice, spun oamenii de știință. Aceste pauze au dus la ejectarea suplimentară a stelelor și formarea de regiuni concentrate. Înclinarea halou stelelor indică faptul că galaxia pitică s-a ciocnit într-un unghi de Calea Lactee.
-9-
Ce urmează?
Faptul că forma înclinată s-a păstrat dupăO perioadă atât de mare de timp servește ca un semn suplimentar al existenței materiei întunecate, cred oamenii de știință. Este aureola de materie întunecată care împiedică stelele să se deplaseze spre forma clasică, asemănătoare cu un sferoid.
Cercetătorii cred că o analiză ulterioarăHalul stelar va ajuta la înțelegerea în ce zone ale halou galactic al Căii Lactee concentrația de materie întunecată este cea mai mare și la concentrarea cercetărilor folosind detectoare de particule de materie întunecată în aceste direcții.
Citeste mai mult:
Vacile au fost hrănite cu cânepă și au verificat ce se întâmplă cu laptele lor
Numit principalul pericol al misiunii lunare „Artemis”
Am creat un sistem de navigație care este mai precis decât GPS-ul