«Хаббл» поймал Млечный Путь на краже межгалактического газа
Астрономы при помощи космического телескопа «Хаббл» обнаружили, что в Млечный Путь поступает гораздо больше газа, чем покидает его. Предполагается, что газ может поступать из межгалактической среды: в частности, Млечный Путь может отбирать у своих галактик-спутников запасы газа, используя свое гравитационное поле. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.
Астрономам известно, что Млечный Путь аккумулирует газ из окружающей среды, что позволяет галактике поддерживать формирование звезд в течение долгого времени. В свою очередь, благодаря звездным ветрам и вспышкам сверхновых газ возвращается в гало галактики. Подобные процессы притока и оттока газа регулируют темп звездообразования и играют важную роль в циркуляции барионного вещества в галактиках. Наблюдения за Млечным Путем и его ближайшими соседями позволяют изучать подобные процессы, характерные и для других галактик.
Группа астрономов во главе с Эндрю Фоксом (Andrew Fox) опубликовала результаты анализа архива данных 200 сеансов наблюдений, проведенных при помощи инструмента COS (Cosmic Origins Spectrograph) космического телескопа «Хаббл», который исследовал гало Млечного Пути в ультрафиолетовом диапазоне в течение десяти лет. Чтобы найти облака холодного (104 кельвинов), ионизированного газа ученые искали линии поглощения, создаваемые кремнием и углеродом, в спектрах далеких квазаров (ядер активных галактик), свет от которых проходил сквозь гало Млечного Пути. При этом можно было отследить направление движения газа благодаря доплеровскому смещению линий в спектре. В работе учитывалось влияние Магелланова потока и пузырей Ферми на циркуляцию газа — они вычитались из общей картины.
Ученые ожидали увидеть картину примерного равенства притока и оттока газа из Млечного Пути, однако оказалось, что в нашу галактику в настоящее время поступает гораздо больше газа, чем считалось ранее. Массы газа, поступающего в галактический диск и покидающего его, значительны, что указывает на правильность модели «галактического фонтана», в которой газ постоянно рециркулирует между диском и гало.
Предполагается, что газ может поступать из межгалактической среды. В частности, Млечный Путь может отбирать у своих галактик-спутников запасы газа, используя свое гравитационное поле. В дальнейшем астрономы надеются получить более полную картину движения потоков газа в нашей галактике, в частности изучить потоки более горячего газа, а также исследовать близлежащие крупные галактики, такие как Туманность Андромеды.
Ранее мы рассказывали о том, как «Хаббл» сфотографировал аналог первых галактик во Вселенной, рассмотрел вспышку звездообразования в далекой галактике и случайно открыл карликовую галактику.
Александр Войтюк
Его происхождение остается загадкой
Астрономы подтвердили открытие новой нептуноподобной экзопланеты, которая оказалась рекордно плотной среди подобных тел. TOI-1853b может представлять собой практически лишенное атмосферы ядро из воды и горных пород, а также попадает в «пустыню нептунов». Статья опубликована в журнале Nature. Экзопланеты, сравнимые по размерам с Нептуном, могут обладать разным составом и внутренней плотностью в зависимости от эволюционного пути, расстояния до звезды и активности процесса потери атмосферы. Они могут представлять собой тела с твердым ядром и толстой водородно-гелиевой атмосферой, а могут быть планетами, содержащими большое количество воды, демонстрировать обилие горных пород и даже иметь тонкую атмосферу. Группа астрономов во главе с Луки Напониелло (Luca Naponiello) из Римского университета Тор Вергата сообщила об открытии нового представителя нептуноподобных экзопланет TOI-1853b, который сильно выделяется по своим свойствам от других подобных тел. Первоначально его обнаружил космический телескоп TESS, затем открытие было подтверждено по данным наземных телескопов MuSCAT2, ULMT, SOAR и LCOGT, обсерваторий «Джемини-Север» и Кека, а также спектрографа HARPS-N. Родительская звезда относится к спектральному классу K2.5 V, она находится в 544 световых годах от Солнца и обладает массой 0,837 массы Солнца и радиусом 0,808 радиуса Солнца. Вокруг нее по орбите с периодом 1,24 дня и длиной большой полуоси 0,0213 астрономической единицы обращается экзопланета с радиусом 3,46 радиуса Земли и массой 73,2 массы Земли. Это дает значение средней объемной плотности в 9,74 граммов на кубический сантиметр, что примерно в шесть раз больше, чем у Нептуна. Внутренний состав TOI-1853b лучше всего описывается моделью ядра, состоящего из воды и горных пород, лишенного газовой оболочки или обладающего незначительной газовой оболочкой из водорода и гелия. Расчетное характерное давление в недрах экзопланеты может в 50 раз превышать давление на границе ядра и мантии Земли, таким образом, ядро может быть металлическим и окруженным мантией, богатой водой в виде льда или в виде сверхкритического флюида. TOI-1853b также попадает в центр «пустыни нептунов» — зоны дефицита нептуноподобных короткопериодных экзопланет, происхождение которой остается предметом споров. Объяснить образование такой экзопланеты сложно из-за значительного содержания в ней тяжелых элементов. В частности, ростTOI-1853b только за счет аккреции планетезималей из льда и горных пород кажется малореальным. Возможно, в системе в прошлом произошло высокоскоростное столкновение между двумя массивными протопланетами, или же TOI-1853b изначально была массивным гигантом с атмосферой, а затем потеряла большую часть массы из-за приливного разрушения вблизи периастра во время орбитальной миграции с высоким эксцентриситетом на раннем этапе жизни системы. Ранее мы рассказывали о том, как мини-нептун не смог объяснить необычное радиоизлучение от спокойного красного карлика.