Stejně jako tantalizující tidbity uložené v obrovských výklencích chladničky, mají astronomové používající Hubbleův kosmický dalekohled NASA důkaz o tom, že z jednoho z jídel Mléčné dráhy zůstaly ulity hvězd. Ve studii, která se objeví v nadcházejícím vydání Astrofyzikální deník vědci odhalili skupinu hvězd pohybujících se stranou - pohyb, který ukazuje na skutečnost, že naše galaxie mohla během svého vývoje spotřebovat jinou.
„Hubbleovy unikátní schopnosti umožňují astronomům odhalit stopy do minulosti galaxie. Vzdálenější oblasti galaxie se vyvíjely pomaleji než vnitřní sekce. Objekty ve vnějších regionech stále nesou podpisy událostí, které se odehrály už dávno, “řekl Roeland van der Marel z Space Telescope Science Institute (STScI) v Baltimoru v Marylandu.
Jak zvláštní je tato vrstva hvězd, nabízejí ještě více informací tím, že odhalují šanci studovat tajemnou skrytou hmotu Mléčné dráhy - temnou hmotu. S více než stovkou miliard galaxií rozložených po celém vesmíru, jaké lepší místo pro bližší pohled, než tady doma? Tým astronomů vedený Alis Deason z Kalifornské univerzity v Santa Cruz a van der Marel studoval vnější halo, oblast zhruba 80 000 světelných let od středu naší galaxie, a identifikoval 13 hvězd, které by se mohly objevit na samém počátku začátek Mléčné dráhy.
Co je tak zvláštního na této skupině geriatrických sluncí? V tomto případě je to jejich pohyb. Namísto křižování na radiální oběžné dráze tyto starší hvězdy ukazují tangenciální pohyb - nečekané pozorování. Obvykle halo hvězdy cestují směrem do galaktického centra, jen aby se vrátily znovu ven. Co by mohlo způsobit, že se tato dvojitá hrstka hvězd bude pohybovat jinak? Výzkumný tým spekuluje, že by mohlo dojít k „nadměrné hustotě“ hvězd při 80 000 světelných letech.
Jak zajímavé jsou tyto hvězdy, byl tento podivný náboj objeven poněkud náhodou. Deason a její tým poznali vnější halo halo ze sedmileté studie archivních snímků pořízených Hubbleovým dalekohledem galaxie Andromeda. Zatímco se dvacetkrát dál dívaly na hvězdy naší sousední galaxie, tyto podivné pohybující se hvězdy vyšly na světlo jako objekty v popředí ... objekty, které „zaplňovaly“ obrazy. Zatímco tyto halo hvězdy byly špatné pro tuto konkrétní studii, byly pro Deason a tým velmi dobré. Dalo jim to šanci, aby se opravdu podrobně podívali na pohyb hvězd Mléčné dráhy.
Ale vidět tyto hvězdy nebylo snadné. Díky Hubbleovu neuvěřitelnému rozlišení a schopnosti shromažďování světla obsahoval každý snímek více než 100 000 jednotlivých hvězd. "Museli jsme nějak najít těch pár hvězd, které skutečně patřily halou Mléčné dráhy," řekl van der Marel. "Bylo to jako najít jehly v kupce sena."
Jak tedy astronomové oddělili skořápkové hvězdy od těch, které patřily k vnějším okrajům Andromedy? Počáteční pozorování vybrala hvězdy na základě jejich barvy, jasu a bočního pohybu. Díky paralaxy se zdá, že se naše halo hvězdy pohybují mnohem rychleji jednoduše proto, že jsou blíž. Prostřednictvím práce člena týmu Tonyho Sohna ze STSci byly tyto revoluční hvězdy identifikovány a změřeny. Jejich tangenciální pohyb byl pozorován a zaznamenáván s přesností pěti procent. Není to rychlý proces, když vezmete v úvahu, že se tyto skořápkové hvězdy pohybují po obloze jen rychlostí přibližně jedné milisekundy za rok!
„Měření této přesnosti je umožněno kombinací Hubbleova ostrého pohledu, mnohaletých pozorování a stability dalekohledu. Hubble je umístěn ve vesmírném prostředí a je bez gravitace, větru, atmosféry a seismických poruch, “řekl van der Marel.
Co dělá tým tak sebevědomým ve svých zjištěních? Jak víme, hvězdy doma ve vnitřním halou naší galaxie mají vysoce radiální orbity. Když bylo provedeno srovnání mezi postranním pohybem vnějších halo hvězd s vnitřními pohyby, vědci našli rovnost. Podle počítačových simulací tvorby galaxií by vnější hvězdy měly mít i nadále radiální pohyb, když se pohybují směrem ven do halou, ale tyto nové nálezy se ukázaly jako opak. Co by to mohlo způsobit? Přirozeným vysvětlením by byla akreční událost zahrnující satelitní galaxii.
Za účelem dalšího zdůvodnění jejich zjištění tým porovnal své výsledky s údaji získanými ze Sloan Digital Sky Survey zahrnujícího halo hvězdy. Byl to okamžik eureka. Z pozorování SDSS vyplynula vyšší hustota hvězd ve zhruba stejné vzdálenosti jako cestovateli s šokem. A Mléčná dráha není sama. Jiné studie halo hvězd zapojených do Triangulum a Andromeda ukazují velké množství halo hvězd existujících do určitého bodu - jen aby vypadly. Deason si uvědomil, že to nebyla jen divná náhoda. "Co se může stát, je to, že hvězdy se pohybují docela pomalu, protože jsou na apocentru, nejvzdálenějším bodu na jejich oběžné dráze kolem středu naší Mléčné dráhy," vysvětlil Deason. "Zpomalení vytváří hromadu hvězd, když se kolem cesty otáčejí a cestují zpět směrem k galaxii." Takže jejich dovnitř a ven nebo radiální pohyb klesá ve srovnání s jejich bokem nebo tangenciálním pohybem. “
Jak jsou tato zjištění vzrušující, nejedná se o zprávy. Shell hvězdy byly pozorovány v haloch jiných galaxií a bylo předpovězeno, že budou součástí Mléčné dráhy. Od přírody by tam měli být - ale měli prostě ztlumit a příliš daleko odhodit, aby astronomové byli pozitivní na jejich přítomnost. Už ne. Nyní, když astronomové vědí, co hledat, se ještě více snaží kopat do Hubbleových archivů. "Tyto neočekávané výsledky podněcují náš zájem hledat další hvězdy, abychom potvrdili, že se to opravdu děje," řekl Deason. "V tuto chvíli máme docela malý vzorek." Takže opravdu dokážeme udělat mnohem robustnější, když získáme další pole s Hubbleem. “ Pozorování Andromedy pokrývají jen velmi malý „klíčový pohled“ na oblohu.
Tak co bude dál? Nyní může tým vykreslit ještě jemnější portrét evoluční historie Mléčné dráhy. Pochopením pohybů a oběžných drah „skořápky“ hvězd v halou by nám dokonce mohli dát přesnou hmotnost. "Doposud nám chybí tangenciální pohyb hvězd, který je klíčovou součástí." Tangenciální pohyb nám umožní lépe měřit celkové rozložení hmoty v galaxii, které dominuje temná hmota. Studiem hromadného rozdělení vidíme, zda sleduje stejné rozdělení, jaké bylo předpovězeno v teoriích formování struktury, “řekl Deason.
Do té doby si užijeme „zbytky“…
Původní zdroj příběhu: HubbleSite News Release.
