-jeden-
Čo je galaktické halo?
Галактическое гало — огромная «невидимая» газовая оболочка,
Najmarkantnejší rozdiel medzi diskom a guľouv špirálových galaxiách sa objavuje halo. V eliptických galaxiách nie je taký náhly prechod a trojrozmerná predĺžená disková štruktúra sa hladko premení na halo guľu. Halo, podobne ako galaxie, nemajú presne definované hranice: ako sa vzďaľujú od stredu, gravitačná príťažlivosť slabne, plyn a ďalšie zložky sa stávajú čoraz vzácnejšími.
-2-
Z čoho je svätožiara vyrobená?
В 2020 году космический телескоп «Хаббл» представил наиболее подробное исследование гало галактики Андромеды. Это «соседка» Млечного Пути, поэтому проводить ее исследования проще всего.
Astrofyzici zistili, že je to takmer slabéneviditeľné halo rozptýlenej plazmy sa rozprestiera 1,3 milióna svetelných rokov od Andromedy smerom k Mliečnej dráhe a až 2 milióny svetelných rokov v iných smeroch. Pripomeňme, že samotná galaxia sa nachádza vo vzdialenosti asi 2,5 milióna svetelných rokov od Zeme. Ak by bolo možné vidieť halo, Andromeda by na nočnej oblohe zaberala oblasť porovnateľnú so súhvezdím Veľkej medvedice.
Vedci tiež zistili, že svätožiara mávrstvená štruktúra s dvoma hlavnými vnorenými a oddelenými plynovými plášťami. Vonkajší obal je zároveň „hladší“ a teplejší, zatiaľ čo vnútorný obal je silne ovplyvnený supernovami. Galaktické galaxie vzdialených systémov neboli v takom rozsahu skúmané, no vedci sa domnievajú, že majú podobnú štruktúru.
Moderná kozmologická teória rozlišuje tri základné prvky galaktického halo: hviezdne halo (hviezdne halo), galaktickú korónu a halo tmavej hmoty.
Vizualizácia svätožiary Andromedy. Údaje vychádzajú zo štúdie prechodu svetla z kvazarov (žlté bodky) nachádzajúcich sa za galaxiou. Obrázok: NASA, ESA a E. Wheatley (STScI)
-3-
Koľko hviezd je v halo?
Звездное гало объединяет популяцию звезд и шаровых скоплений, окружающих галактический диск. Подобные структуры найдены вокруг большинства известных спиральных галактик и у некоторых эллиптических. Форма ореола напоминает эллипс, окружающий звездный диск.
Napriek svojej obrovskej veľkosti zahŕňa len asi 1% z celkového objemu hviezd, a preto žiari oveľa menej ako galaktický disk a pri pozorovaniach v optickom dosahu je nepostrehnuteľný.
Astrofyzikálne modelovanie galaxiípredpovedá, že hviezdne halo by mali mať dve zložky. Vo vnútornej oblasti dominujú hviezdy a guľové hviezdokopy vytvorené v samotnej galaxii, zatiaľ čo vo vonkajšej oblasti dominujú fúzie s inými systémami. Vedci sa domnievajú, že halo tvoria najmä staré hviezdy a tvorba hviezd v ňom je vlastne zastavená.
-štyri-
Prečo galaxia potrebuje korunu?
Галактическая корона — разреженное облако молекулярного газа, простирающееся далеко от галактического центра. Исследователи считают, что короны — это остатки первичного облака газа, которое коллапсировало, чтобы образовать галактику.
Hoci je riedky plyn neviditeľný, môže byťdetekované pomocou mikrovlnného žiarenia zodpovedajúceho ionizovanému vodíku. Čiara neutrálneho vodíka alebo čiara 21 cm je mikrovlnné žiarenie s vlnovou dĺžkou 21,1 cm, čo zodpovedá kvantám emitovaným pri zmene energetického stavu neutrálnych atómov vodíka.
Исследователи полагают, что галактическая корона — это первая линия «защиты» галактики. Она предотвращает утечку внутреннего газа, который служит для звездообразования.
Koruna Veľkého a Malého Magellanovho oblaku, ktorá ich chráni pred účinkami Mliečnej dráhy. Obrázok: STSCI, Leah Hustak
-5-
halo tmavej hmoty
Tretím prvkom galaktického halo je halotemná hmota. Hoci skutočnosť existencie tmavej hmoty ešte nebola potvrdená, táto teória najlepšie vystihuje pozorovania. Temná hmota neinteraguje s elektromagnetickým žiarením, nevyžaruje ani neabsorbuje svetlo pri žiadnej vlnovej dĺžke, takže ju nemožno vidieť. Na okolité objekty však pôsobí gravitačne.
Podľa doterajšej teórie temná hmotasa rozprestiera po celej galaxii a obklopuje jej viditeľné zložky. Jeho hmotnosť zároveň výrazne prevyšuje hmotnosť všetkých ostatných objektov v galaxii dohromady. Halo tmavej hmoty nebolo vizualizované a používa sa ako teoretická zložka, ktorá vysvetľuje gravitačné vplyvy, ktoré určujú pohyby telies v galaxii.
-6-
Čo sa vedci naučili?
Nová štúdia odhaľuje skutočnú formuhviezdne halo Mliečnej dráhy. Vedci sa dlho domnievali, že by malo ísť o takmer pravidelnú guľu. Ukázalo sa, že to tak nie je: rozptýlený hviezdny oblak má podlhovastý tvar a je naklonený pod uhlom ku galaktickému disku. Navonok pripomína naklonenú loptu na americký futbal.
Vedci sa navyše domnievajú, že nezvyčajná štruktúra naznačuje aj prítomnosť a šikmú polohu halo tmavej hmoty Mliečnej dráhy.
Модель гало Млечного Пути. Изображение: Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian
-7-
Ako prebiehala štúdia?
Na analýzu vedci použili dva súbory údajov.pozorovania hviezd, ktoré tvoria halo. Prvý z nich bol získaný ako výsledok práce satelitu Európskej vesmírnej akadémie GAIA. Toto je vesmírny teleskop, ktorý bol vypustený v roku 2013 a poskytuje úplný pohľad na nočnú oblohu, aby vytvoril čo najpodrobnejšiu mapu objektov v Mliečnej dráhe a blízkom vesmíre.
Druhý súbor údajov je výsledkomvýskum H3 (Hectochelle in the Halo vo vysokom rozlíšení). Ide o údaje z pozemných pozorovaní halo hviezd, ktoré sa uskutočnili pomocou teleskopov na observatóriu Freda Lawrencea Whipplea v Arizone. H3 zozbierala podrobné pozorovania desiatok tisíc halo hviezd príliš vzdialených na to, aby ich Gaia dokázala oceniť.
Vedci spojili údaje z dvoch pozorovaní, aby odhadli tvar hviezdneho halo.
-osem-
Prečo je to dôležité?
Vlastnosti hviezdneho halo "ukladať" históriuformovanie galaxií. Najmä šikmý eliptický tvar halo Mliečnej dráhy, získaný ako výsledok pozorovaní, potvrdzuje jednu z teórií jeho vzniku.
Výskumníci sa domnievajú, že halo Mliečnej dráhy -výsledok zrážky s trpasličou galaxiou pred 7 až 10 miliardami rokov. V dôsledku tejto galaktickej kolízie bola trpasličia galaxia roztrhnutá a jej hviezdy sa rozptýlili do halo. Takýto príbeh o pôvode vysvetľuje rozdiel medzi „populáciou“ halo a hviezd disku Mliečnej dráhy.
V tomto prípade trojosový elipsoid odráža pozorovaniadve skupiny hviezd v hviezdnom halo. Kopy sa vytvorili, keď trpasličí galaxia prešla dvoma obežnými dráhami Mliečnej dráhy. Vedci tvrdia, že pri pohybe by sa dvakrát spomalil v takzvaných apocentrách, čo sú najvzdialenejšie body na obežnej dráhe trpasličej galaxie. Tieto pauzy viedli k dodatočnému vyvrhnutiu hviezd a vytvoreniu koncentrovaných oblastí. Naklonenie hviezdneho halo naznačuje, že trpasličí galaxia sa zrazila s Mliečnou dráhou pod uhlom.
-9-
Čo bude ďalej?
Тот факт, что наклонная форма сохранилась спустя такое большое количество времени, служит дополнительным признаком существования темной материи, полагают ученые. Именно ореол темной материи удерживает звезды от сдвига в сторону классической формы, напоминающей сфероид.
Vedci veria, že ďalšia analýzahviezdne halo pomôže pochopiť, v ktorých oblastiach galaktického halo Mliečnej dráhy je koncentrácia tmavej hmoty najvyššia a sústrediť výskum pomocou detektorov častíc tmavej hmoty do týchto smerov.
Čítaj viac:
Kravy boli kŕmené konope a kontrolovali, čo sa stalo s ich mliekom
Pomenoval hlavné nebezpečenstvo lunárnej misie "Artemis"
Vytvoril navigačný systém, ktorý je presnejší ako GPS