Восьмерки и арахисовые скорлупки: как звезды движутся в центре Галактики
AstroNews.ru - 01 Декабря 2013 11:34:26
Два месяца назад астрономы создали новую 3D карту звезд в центре нашей галактики, которая более четко показывает, что собой представляет ядро балджа. Прежние теории предполагали, что звезды, которые образуют балдж, движутся по орбитам, которые своей формой напоминают банан, однако в научном труде, опубликованном на этой неделе в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, высказывается предположение, что, возможно, орбиты звезд больше похожи на скорлупу арахиса или восьмерку.
Разница очень важна: астрономы строят теории движения звезд не только для того, чтобы понять, как движутся сегодня звезды в нашей галактике, но так же для понимания основных принципов, по которым галактика формируется и развивается. Млечный Путь сформировался как спираль с перемычкой («баром») из ярких звезд, пересекающей галактику посередине. В середине этой области находится балдж, который имеет вытянутую форму.
В новой работе Элис Куиллен (Alice Quillen), профессор астрономии в Университете Рочестера, и ее коллеги создали математическую модель того, что, возможно, происходит в центре Млечного Пути. В отличие от Солнечной системы, которую легко смоделировать из-за доминирующей гравитационной силы Солнца, гравитационное поле центра галактики смоделировать намного сложнее, - ведь там действует одновременно сила гравитации миллионов звезд, обширных пылевых облаков и даже темной материи. В это случае Куиллен и ее коллеги пытались изучить силы, которые действуют на звезды, находящиеся рядом с балджем или внутри него.
Вращаясь по своим орбитам, звезды так же двигаются над или под плоскостью перемычки галактики. Когда звезды пересекают эту плоскость, они получают небольшое ускорение, как ребенок на качелях. В точке резонанса (точка определенного расстояния от центра перемычки), в какой-то момент это ускорение начинает действовать на звезды таким образом, что они поднимаются выше над плоскостью (ученые опять приводят в пример ребенка на качелях, который, раскачиваясь понемногу, увеличивает амплитуду). Эти звезды отталкиваются от края балджа.
Резонанс в этой точке означает, что эти звезды подвержены двум вертикальным колебаниям в каждом орбитальном периоде. Однако, какая же в этом случае будет форма у их орбит? Исследователи с помощью компьютерных симуляций показал, что с эффектом этого резонанса совпадает форма скорлупы арахиса. Косвенным подтверждением их теории служит форма самого балджа, которая так же напоминает арахисовую скорлупу.
В декабре должен отправиться в космос аппарат Европейского Космического Агентства – Gaia. Его целью будет составление 3D –карты звезд Млечного Пути и их движений. Эта трехмерная карта поможет астрономам лучше понять состав, формирование и эволюцию нашей галактики.