-ett-
Vad är en galaktisk halo?
Den galaktiska halo är ett enormt "osynligt" gasskal,
Den mest slående skillnaden mellan en skiva och en sfäriskform halo visas i spiralgalaxer. Det finns ingen sådan abrupt övergång i elliptiska galaxer, och den tredimensionella långsträckta skivstrukturen förvandlas smidigt till en haloboll. Haloer, liksom galaxer, har inga väldefinierade gränser: när de rör sig bort från centrum försvagas gravitationsattraktionen, gas och andra komponenter blir mer och mer sällsynta.
-2-
Vad är gloria gjord av?
År 2020 presenterade rymdteleskopet Hubble den mest detaljerade studien av Andromedagalaxens halo. Det här är Vintergatans "granne", så det är lättast att studera.
Astrofysiker har funnit det svagt, nästanen osynlig halo av spridd plasma sträcker sig 1,3 miljoner ljusår från Andromeda mot Vintergatan och upp till 2 miljoner ljusår i andra riktningar. Kom ihåg att själva galaxen ligger på ett avstånd av cirka 2,5 miljoner ljusår från jorden. Om glorian kunde ses skulle Andromeda ockupera ett område på natthimlen som i yta var jämförbart med stjärnbilden Ursa Major.
Forskarna fann också att halo harskiktad struktur med två huvudkapslade och separata gasskal. Samtidigt är det yttre skalet mer "lent" och hetare, medan det inre skalet är starkt påverkat av supernovor. Galaktiska galaxer i avlägsna system har inte studerats i sådan utsträckning, men forskare tror att de har en liknande struktur.
Modern kosmologisk teori särskiljer tre beståndsdelar i den galaktiska halo: den stjärngloria (stjärngloria), den galaktiska koronan och den mörka materiens halo.
Visualisering av Andromedas gloria. Uppgifterna är baserade på en studie av ljusets passage från kvasarer (gula prickar) som ligger bakom galaxen. Bild: NASA, ESA och E. Wheatley (STScI)
-3-
Hur många stjärnor finns i gloria?
En stjärngloria förenar en population av stjärnor ochklothopar som omger den galaktiska skivan. Liknande strukturer finns runt de flesta kända spiralgalaxer och några elliptiska. Formen på halon liknar en ellips som omger stjärnskivan.
Trots sin enorma storlek omfattar den bara cirka 1 % av den totala volymen av stjärnor, och därför lyser den mycket mindre än den galaktiska skivan och är omärklig under observationer i det optiska området.
Astrofysisk modellering av galaxerförutspår att stjärnglorier bör ha två komponenter. Den inre regionen domineras av stjärnor och klothopar som bildas i själva galaxen, medan den yttre regionen domineras av sammanslagningar med andra system. Forskare tror att gloria huvudsakligen bildas av gamla stjärnor och att stjärnbildningen i den faktiskt stoppas.
-4-
Varför behöver galaxen en krona?
Den galaktiska koronan är ett tunt molnmolekylär gas som sträcker sig långt från det galaktiska centrumet. Forskare tror att korona är rester av det ursprungliga gasmolnet som kollapsade för att bilda galaxen.
Även om förtärnad gas är osynlig, kan det vara detdetekteras med hjälp av mikrovågsstrålning motsvarande joniserat väte. Den neutrala vätelinjen eller 21 cm-linjen är mikrovågsstrålning med en våglängd på 21,1 cm, vilket motsvarar de kvanta som emitteras när neutrala väteatomers energitillstånd ändras.
Forskare tror att den galaktiska koronan är galaxens första "försvarslinje". Det förhindrar läckage av intern gas, som tjänar till stjärnbildning.
Kronan på de stora och små magellanska molnen, skyddar dem från Vintergatans effekter. Bild: STSCI, Leah Hustak
-fem-
mörk materia halo
Det tredje elementet i den galaktiska halo är halomörk materia. Även om faktumet av förekomsten av mörk materia ännu inte har bekräftats, beskriver denna teori observationerna bäst. Mörk materia interagerar inte med elektromagnetisk strålning, inte heller avger eller absorberar den ljus vid någon våglängd, så den kan inte ses. Det har dock en gravitationseffekt på omgivande föremål.
Enligt den existerande teorin, mörk materiasträcker sig över hela galaxen och omger dess synliga komponenter. Samtidigt överstiger dess massa betydligt massan av alla andra objekt i galaxen tillsammans. Halon av mörk materia har inte visualiserats och används som en teoretisk komponent som förklarar gravitationspåverkan som bestämmer kropparnas rörelser inom galaxen.
-6-
Vad har forskare lärt sig?
Ny studie avslöjar sann formStjärngloria från Vintergatan. Länge trodde forskare att det borde vara en nästan vanlig sfär. Det visade sig att det inte är så: det spridda stjärnmolnet har en avlång form och lutar i en vinkel mot den galaktiska skivan. Utåt liknar den en lutande amerikansk fotbollsboll.
Dessutom tror forskarna att den ovanliga strukturen också indikerar närvaron och den sneda positionen av Vintergatans mörka materia.
Modell av Vintergatans halo. Bild: Melissa Weiss/Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian
-7-
Hur gick studien till?
För analysen använde forskarna två uppsättningar data.observationer av stjärnorna som utgör glorian. Den första av dem erhölls som ett resultat av arbetet med satelliten från European Space Academy GAIA. Detta är ett rymdteleskop som lanserades 2013 och tar en komplett bild av natthimlen för att göra den mest detaljerade kartan över objekt i Vintergatan och närliggande rymden.
Den andra uppsättningen data är resultatetforskning H3 (Hectochelle in the Halo i hög upplösning). Detta är data från markbaserade observationer av halostjärnor som gjordes med hjälp av teleskop vid Fred Lawrence Whipple Observatory i Arizona. H3 har samlat in detaljerade observationer av tiotusentals halostjärnor för långt borta för Gaia att uppskatta.
Forskarna kombinerade data från två observationer för att uppskatta formen på stjärnhalon.
-åtta-
Varför är detta viktigt?
Egenskaperna för den stjärngloria "butik" historiagalaxbildning. I synnerhet bekräftar den sneda elliptiska formen av Vintergatans halo, erhållen som ett resultat av observationer, en av teorierna om dess bildande.
Forskare tror att Vintergatans gloria -resultatet av en kollision med en dvärggalax för 7 till 10 miljarder år sedan. Som ett resultat av denna galaktiska kollision slets dvärggalaxen sönder och dess beståndsdelar stjärnor spridda i en gloria. En sådan ursprungshistoria förklarar skillnaden mellan "populationen" av halo och stjärnorna på Vintergatans skiva.
I detta fall reflekterar den triaxiala ellipsoiden observationertvå grupper av stjärnor i en stjärngloria. Klustren bildades när dvärggalaxen passerade två omloppsbanor av Vintergatan. När den rör sig skulle den sakta ner två gånger vid så kallade apocenter, de längsta punkterna i en dvärggalaxs omloppsbana, säger forskare. Dessa pauser ledde till ytterligare utstötning av stjärnor och bildandet av koncentrerade områden. Stjärnglorians lutning indikerar att dvärggalaxen kolliderade med Vintergatan i en vinkel.
-nio-
Vad är nästa?
Det faktum att den sneda formen bevarades efterEn så stor mängd tid fungerar som ett ytterligare tecken på förekomsten av mörk materia, tror forskare. Det är gloria av mörk materia som hindrar stjärnor från att förskjutas mot den klassiska formen, som liknar en sfäroid.
Forskarna tror att ytterligare analysstjärngloria kommer att hjälpa till att förstå i vilka områden av Vintergatans galaktiska halo koncentrationen av mörk materia är högst och att koncentrera forskningen med partikeldetektorer för mörk materia i dessa riktningar.
Läs mer:
Kor fick hampa och kollade vad som hände med deras mjölk
Utnämnd till den största faran med månuppdraget "Artemis"
Skapat ett navigationssystem som är mer exakt än GPS