Астрономы обнаружили в Млечном Пути группу звезд, очень быстро вращающихся вокруг галактического центра. Это открытие поможет исследователям лучше понять динамику движения рукавов нашей Галактики. Работа ученых принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с текстом статьи можно ознакомиться на сайте ArXiv.
Млечный Путь представляет собой спиральную галактику с перемычкой, от которой отходят как минимум пять рукавов. Они вращаются вокруг центра нашей Галактики и в основном состоят из рассеянных звездных скоплений и туманностей. Изучая эти структуры, можно точнее определить время их жизни и лучше понять характер их влияния на движение звезд в Млечном Пути. Однако раньше построению моделей рукавов, для которого необходима точность при наблюдении за множеством звезд, мешали различные факторы, например, поглощение излучения пылью. Но оборудование на новом телескопе Gaia, который был запущен в космос в 2013 году, позволило ученым устранить эти препятствия.
Авторы новой работы изучали, как движутся звезды в Млечном Пути вокруг галактического центра. Для этого они использовали каталог TGAS, в котором собраны сделанные с помощью Gaia измерения параллакса и собственного движения звезд нашей Галактики. Однако эти данные имели один недостаток: дело в том, что Gaia измеряет движение звезд по небосклону, но ничего не говорит об их радиальном движении (то есть о том, движется ли звезда к нам или от нас), которое тоже необходимо учитывать при расчете скорости вращения небесных тел вокруг центра Галактики. Для вычисления радиальной скорости нужны спектроскопические исследования, которые провести для такого числа звезд затруднительно. Тем не менее, астрономы заметили, что если смотреть
от или к галактическому центру, то примерно определить круговую скорость звезд без знания радиальной все-таки можно.
Поэтому ученые выбрали одну из таких «удобных» областей неба и построили распределение скоростей движения группы звезд вокруг галактического центра. Оно показало, что, несмотря на то, что большинство небесных тел перемещается с небольшой скоростью относительно нашего Солнца, часть звезд двигается почти на 20 километров в секунду быстрее него. Все они находятся дальше, чем мы, от центра Галактики примерно на 0,1 — 0,6 килопарсека и находятся в между нами и рукавом Персея.
Необычное движение группы звезд вокруг галактического центра, по мнению исследователей, может объясняться гравитационным влиянием рукава Персея. Согласно предположению ученых, сначала «быстрые» звезды опережают рукав, также вращающийся вокруг центра Галактики, и летят некоторое время чуть впереди него, однако потом сила притяжения остальных звезд рукава тормозит их и они замедляются. После этого рукав Персея догоняет и обгоняет «медленные» звезды, и затем снова ускоряет их своей гравитацией по мере удаления от них.
Такая гипотеза подразумевает, что рукава Млечного Пути либо могут вести себя как волны, придавая разное ускорение разным группам звезд по мере своего вращения вокруг центра Галактики, либо движутся равномерно, и ускоряют все звезды на своем протяжении одинаково. На данный момент исследователи не могут сказать, какая из этих теорий верна, так как для этого необходимо иметь данные о звездах, отстающих от рукава Персея на всем его протяжении, которых сейчас нет. Тем не менее, ученые склоняются в пользу второй теории, так как симуляция N-тел показывает, что скорость «быстрых» звезд, находящихся на разном расстоянии , остается примерно одинаковой.
Недавно ученым
длину Местного рукава Млечного Пути, в котором находится наша Солнечная система. На основе тригонометрического параллакса ученые определили, что его длина может превышать 20 тысяч световых лет. Предыдущие оценки ученых показывали, что длина Местного рукава почти в два раза меньше — около 10 тысяч световых лет.