Астрономы нашли следы столкновения Млечного пути с карликовой галактикой
Американские ученые выяснили, что около трех миллиардов лет назад Млечный путь столкнулся с карликовой галактикой, которая прошла через его центр, сообщается в журнале Astrophysical Journal. Доказательством этого служат необычные зонтикообразные структуры в звездном потоке в созвездии Девы.
В 2005 году в данных Слоановского цифрового обзора неба астрономы обнаружили в созвездии Девы звездный поток — объединение звезд, которое вращается вокруг центра галактики. Предполагается, что звездные потоки — это карликовые галактики или шаровые скопления, которые были вытянуты вдоль своей орбиты приливными силами другой, более крупной галактики вплоть до полного разрушения.
Обычно звезды в таких объединениях движутся с похожими скоростями и в одинаковом направлении. Однако анализ движения звезд в потоке Девы показал, что в то время как одна часть объектов летит по направлению к Земле, другая, наоборот, удаляется. Долгое время астрономы не могли объяснить такое поведение светил, однако теперь им удалось найти его причину.
Астрофизик Хайди Джо Ньюберг (Heidi Jo Newberg) из Университета Пенсильвании вместе с коллегами проанализировали данные обзоров Sloan Digital Sky Survey, Gaia и LAMOST, и обнаружили в звездном потоке Девы две структуры T-образной формы. Прошлые наблюдения за другими галактиками показали, что такие структуры могут возникать после столкновения с другими, меньшими по размеру галактиками.
Каждый раз, когда карликовая галактика проходит через центр Млечного пути, она постепенно замедляется под действием его гравитации. В конечном итоге от нее «отрываются» звезды, которые формируют длинные нити. Чтобы определить, сколько пролетов через центр пережила карликовая галактика, можно использовать моделирование на основе данных обзора. Это также может помочь определить, когда произошло первоначальное столкновение.
Симуляция N-тел показала, что карликовая галактика прошла через центр Млечного пути примерно 2,7 ± 0,2 миллиарда лет назад. Кроме зонтикообразных структур она также могла породить и спиралеобразную структуру в галактическом диске, а также вспышку звездообразования во внутренней его части.
Открытие также помогает внести ясность и в другой вопрос. До сих пор ученые думали, что рождение Т-образных структур в потоке Девы и поглощение Млечным путем галактики-«сосиски» произошло примерно в одно и то же время. Однако выяснилось, что эти события произошли с разницей в 5-8 миллиардов лет, что говорит о том, что либо они не связаны между собой, либо возраст галактики-«сосиски» был определен ошибочно.
Возраст галактики-«сосиски», также известной как «Гайя-Энцелад», удалось определить в рамках обзора Gaia. В прошлом благодаря ему также удалось составить подробную карту Млечного пути, которая содержит более миллиарда звезд.
Кристина Уласович
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.