Астрономы разглядели «Х» в центре Млечного пути

В балдже (центральном утолщении) Млечного пути существует разделение звезд, образующее структуру, напоминающую букву «Х». Ранее реальное наличие такой структуры оспаривалось, однако новый анализ данных космического телескопа WISE говорит о том, что она действительно существует, — аргументируют авторы статьи, чей препринт выложен в базе arXive.org.

С 2010 года наблюдения на различных телескопах показали, что в Млечном Пути существует видимое с Земли разделение звезд на две полосы, образующие букву «Х» под углом примерно 45 градусов к диску. Полосы в основном состоят из красных гигантов. Подобное образование не уникально и наблюдалось еще у нескольких спиральных галактик с баром (перемычкой). Эта необычная форма распределения звезд объясняется динамической нестабильностью в диске и воспроизводится в компьютерных симуляциях. Однако среди астрономов существует и скептическая точка зрения, согласно которой никакого особого креста в центре Галактики нет, просто в силу звездной эволюции там присутствует немного больше подобных красных звезд, чем в других ее частях.

Авторы статьи, Мелисса Несс и Дастин Ланг использовали обработанные по собственному алгоритму снимки космического инфракрасного телескопа WISE («широкоугольный инфракрасный обзорный исследователь»), чтобы показать, что крест действительно существует и, более того, звезды, которые его составляют и звезды, движение которых определяется гравитацией этого креста, должны играть важную роль в эволюции нашей Галактики и похожих спиральных галактик.

Суть проекта Ланга, который он назвал unWISE и выполнил, еще будучи аспирантом, заключается в том, что сырые снимки телескопа WISE заново обрабатывались, и это значительно увеличивало их резкость. В результате снимки имеют более сильную пикселизацию изображения, что затрудняет обнаружение отдельных точечных источников. Правда при таком подходе появилась возможность более точно измерить яркость протяженных структур, будь это отдельная далекая галактика или скопление звезд в Млечном Пути, что часто бывает очень полезным.

Полученные Лангом снимки собрали в большой портрет нашей Галактики, используя данные двух из четырех камер телескопа WISE, w1 и w2. Две других камеры, w3 и w4 в данной работе не применяли, потому что они работают в более длинноволновой области и чувствительны преимущественно не к звездам, а к распределению пыли и мелких частиц.

На этом мозаичном портрете крестообразная структура видна достаточно плохо. Однако, Мелисса Несс и Дастин Ланг показали, что если смоделировать для Галактики примерное распределение света в балдже как если бы он был простым сфероидом (подобное вспомогательное изображение называется маской) и вычесть его из исходного, то мы получим изображения тех звезд, которые по каким-либо причинам не вписываются в такую простую формацию. Больше никакая обработка изображений не велась — всего лишь убрали битые или засвеченные пиксели. Камеры w1 и w2 наиболее чувствительны к красным, ярким в ИК-спектре звездам, и на финальном изображении именно подобные светила четко выстроились в два перекрещенных рукава.

Изображения, обработанные Лангом, позволили точно измерить параметры этих рукавов: их длина составляет порядка 2,4 килопарсека, при том, что Солнце находится на расстоянии от балджа в 8.3 килопарсека, а диаметр самого балджа — около 4 килопарсек.

Фактически, эта статья не открывает, а закрывает дискуссию о существовании такого распределения звезд — они действительно светят нам из плоскости галактики очень большой буквой «Х». Эти звезды должны теперь стать одной из целей миссии APOGEE по спектральному анализу звезд нашей Галактики, а также обзору GALAH («галактическая археология со спектрометром Гершель»). Этот обзор будет изучать спектры отдельных звездных скоплений в нашей Галактике, чтобы понять, какие ее области образовались раньше, как шел обмен вещества на заре ее существования и можно ли найти следы тех пра-скоплений, которые сформировали Млечный Путь таким, каким мы его знаем.

Марат Мусин