Vaizdo kreditas: NRAO
Astronomų komanda, besinaudojanti Nacionalinio mokslo fondo Roberto C. Byrdo žaliojo banko teleskopu (GBT), padarė pirmąjį įtikinamą atradimą, kas, atrodo, yra likę galaktikų formavimosi blokai - neutralūs vandenilio debesys, besisukantys aplink Andromedos galaktiką, esančią Andromedos žvaigždynas, artimiausia didžioji spiralinė galaktika iki Paukščių Tako.
Šis atradimas gali padėti mokslininkams suprasti Paukščių Tako ir visų spiralinių galaktikų struktūrą ir evoliuciją. Tai taip pat gali padėti paaiškinti, kodėl tam tikros jaunos žvaigždės subrendusiose galaktikose stebėtinai netenka sunkiųjų elementų, kuriuos turi jų amžininkai.
„Manoma, kad milžiniškos galaktikos, tokios kaip Andromeda ir mūsų pačių Paukščių Takas, susiformuoja pakartotinai susijungiant su mažesnėmis galaktikomis ir gausėjant daugybei dar mažesnės masės„ debesų “- tamsių objektų, kuriems trūksta žvaigždžių ir kurie yra per maži, kad vadinti galaktikomis. “, - sakė Davidas A. Thilkeris iš Johns Hopkins universiteto Baltimorėje (Merilandas). „Teoriniai tyrimai prognozuoja, kad šis galaktikos augimo procesas tęsiasi ir šiandien, tačiau astronomai iki šiol nesugebėjo aptikti numatomos mažos masės„ statybinių blokų “, patenkančių į šalia esančias galaktikas.“
Thilkerio tyrimai paskelbti leidinyje „Astrophysical Journal Letters“. Kiti pranešėjai: Robertas Braunas iš Nyderlandų astronomijos tyrimų fondo; Rene A.M. Naujosios Meksikos valstijos universiteto Walterbosas; Edvige Corbelli iš „Osservatorio Astrofisico di Arcetri“ Italijoje; Feliksas J. Lockmanas ir Ronaldas Maddalena iš Nacionalinės radijo astronomijos observatorijos (NRAO) Žaliojoje banke, Vakarų Virdžinijoje; ir Edwardas Murphy iš Virdžinijos universiteto.
Pieno kelias ir Andromeda buvo suformuoti prieš daugelį milijardų metų kosminėje kaimynystėje, kur gausu galaktikos žaliavų - tarp kurių pagrindinės sudedamosios dalys buvo vandenilis, helis ir šalta tamsiosios medžiagos. Iki šiol didžiąją dalį šios žaliavos turbūt sugavo dvi galaktikos, tačiau astronomai įtaria, kad kai kurie primityvūs debesys vis dar plūduriuoja.
Ankstesni tyrimai atskleidė daugybę neutralaus atominio vandenilio debesų, kurie yra netoli Paukščių Tako, bet nėra jo disko dalis. Pirmiausia jie buvo minimi kaip didelio greičio debesys (HVC), kai jie buvo pirmą kartą aptikti, nes atrodė, kad jie juda greičiu, kurį sunku suderinti su galaktikos sukimu.
Mokslininkams kilo abejonių, ar HVC sudarė Paukščių Tako statybiniai blokai, kurių iki šiol nepavyko užfiksuoti, ar jie atsekė dujų, pagreitėjusių netikėtu greičiu dėl energetinių procesų (daugialypių supernovų) Paukščių Take. Panašių debesų, sujungtų su Andromedos galaktika, atradimas patvirtina atvejį, kai bent keli iš šių HVC iš tikrųjų yra galaktikos statybiniai blokai.
Astronomai gali naudoti radijo teleskopus, kad aptiktų būdingą 21 centimetro spinduliuotę, kurią skleidžia natūralus neutralus atominis vandenilis. Didelis sunkumas analizuojant šiuos mažos masės galaktikos kūrimo blokus buvo tas, kad jų natūrali radijo emisija yra labai silpna. Net ir artimiausius debesis, skriejančius aplink mūsų galaktiką, sunku ištirti dėl rimtų atstumo netikrumų. „Mes žinome, kad Pieno kelio HVC yra gana arti, tačiau tiksliai nustatyti, koks artumas yra beprotiškai sunkus“, - sakė Thilkeris.
Ankstesni bandymai surasti žinomus atstumus aplink išorines galaktikas trūkstamų palydovų buvo nesėkmingi, nes reikėjo labai jautraus prietaiso, galinčio sukurti aukštos ištikimybės vaizdus, net ir šalia tokio ryškaus šaltinio kaip Andromeda galaktika.
Galima šią užduotį laikyti panašia į vizualiai išskiriamą žvakę, esančią šalia prožektoriaus. Neseniai užsakyto GBT naujas dizainas puikiai atitiko šiuos iššūkius ir astronomams padovanojo pirmąjį žvilgsnį į netvarkingą kaimynystę aplink Andromedą.
Andromedos galaktika buvo nusitaikyta, nes tai yra artimiausia masyvi spiralinė galaktika. „Tam tikra prasme turtuoliai tampa turtingesni net ir kosmose“, - teigė Thilkeris. „Visi kiti dalykai yra lygūs, todėl galima tikėtis, kad šalia didelės spiralinės galaktikos bus daugiau pirmykščių debesų, nei, pavyzdžiui, šalia mažos nykštukinės galaktikos. Dėl to Andromeda yra gera vieta ieškoti, ypač atsižvelgiant į santykinį artumą - tik 2,5 milijono šviesmečių nuo Žemės. “
Tai, ką GBT sugebėjo nustatyti, sudarė 20 diskrečių neutralių vandenilio debesų kartu su išplėstu gijiniu komponentu, kurie, pasak astronomų, abu yra siejami su Andromeda. Manoma, kad šie objektai, atrodo, kad Andromedos halo gravitacinė įtaka, yra dingę „dingusių“ (galbūt tamsiosios materijos dominuojančių) palydovų debesys ir jų susijungimo liekanos. Jie buvo rasti per 163 000 šviesmečių nuo Andromedos.
Palankūs kosmologiniai modeliai numatė šių palydovų egzistavimą, o jų atradimas galėtų paaiškinti kai kurias trūkstančias „šaltąsias tamsiąsias medžiagas“ Visatoje. Taip pat patvirtinimas, kad šie mažos masės objektai yra visur paplitę aplink didesnes galaktikas, galėtų padėti išspręsti paslaptį, kodėl kai kurios jaunos žvaigždės, žinomos kaip G-nykštukinės žvaigždės, yra chemiškai panašios į tas, kurios išsivystė prieš milijardus metų.
Senėjant galaktikoms, jose susidaro didesnė sunkiųjų elementų koncentracija, susidaranti vykstant branduolinėms reakcijoms žvaigždžių branduoliuose ir kataklizminiuose supernovų sprogimuose. Šie sprogimai išstumia sunkius elementus į galaktiką, kurie vėliau tampa planetomis ir patenka į naujos kartos žvaigždes.
Spektrinė ir fotometrinė jaunų žvaigždžių Paukščių Tako ir kitose galaktikose analizė rodo, kad yra tam tikras skaičius jaunų žvaigždžių, stebėtinai atsilikusių nuo sunkiųjų elementų, todėl jos primena žvaigždes, kurios turėjo susiformuoti ankstyvosiose galaktikos evoliucijos stadijose. .
„Vienas iš būdų atsikratyti šios keistos anomalijos yra turėti naują žalios galaktikos medžiagos šaltinį, iš kurio būtų galima formuoti naujas žvaigždes“, - sakė Murphy. „Kadangi didelio greičio debesys gali būti liekanos galaktikų formavimosi blokai, juose beveik nėra nesugadintos vandenilio koncentracijos, dažniausiai be sunkiųjų metalų, kurie skleidžia senesnes galaktikas.“ Todėl jų susiliejimas į dideles galaktikas galėtų paaiškinti, kokia šviežia medžiaga yra G-nykštukinių žvaigždžių formavimui.
Andromedos galaktika, dar žinoma kaip M31, yra viena iš nedaugelio galaktikų, matomų iš Žemės be akies ir yra matoma kaip silpnas dėmė Andromedos žvaigždyne. Žiūrint per kuklų teleskopą, Andromeda taip pat atskleidžia, kad turi dvi iškilias palydovų nykštukines galaktikas, žinomas kaip M32 ir M110. Šie nykštukai kartu su Thilkerio ir bendradarbių tyrinėtais debesimis yra pasmerkti galiausiai susilieti su Andromeda. „Pieno kelias“, M33 ir „Andromeda Galaxy“ bei apie 40 nykštukių kompanionų sudaro vadinamąją „vietinę grupę“.
Šiandien Andromeda yra turbūt labiausiai tyrinėjama galaktika, išskyrus Pieno kelią. Tiesą sakant, daugelis dalykų, kuriuos mes žinome apie galaktikų prigimtį, pavyzdžiui, Paukščių Taką, buvo išmokti tyrinėjant Andromedą, nes bendruosius mūsų pačių galaktikos bruožus užmaskuoja mūsų vidinis pranašumas. „Šiuo atveju Andromeda yra geras Paukščių Tako analogas“, - sakė Murphy. „Tai paaiškina vaizdą. Gyvenimas Paukščių Tako viduje yra tarsi bandymas nustatyti, kaip atrodo tavo namas iš vidaus, nesikreipiant į išorę. Tačiau pažvelgę į kaimynų namus galite susidaryti įspūdį, kaip gali atrodyti jūsų namai “.
GBT yra didžiausias pasaulyje visiškai valdomas radijo teleskopas.
Nacionalinė radijo astronomijos observatorija yra Nacionalinio mokslo fondo įstaiga, veikianti pagal asocijuotų universitetų, Inc bendradarbiavimo susitarimą.
Originalus šaltinis: NRAO naujienų leidinys
