Вычисления на компьютерах добровольцев помогли взвесить разрушенную Млечным Путем галактику
Астрономы определили массу карликовой галактики, которая более трех миллиардов лет назад была разорвана приливными силами Млечного Пути и образовала звездный поток, названный «Потоком-сиротой». В этом им помогли добровольцы из проекта MilkyWay@home, предоставившие свои компьютеры для проведения огромного количества моделирований процесса слияния двух галактик. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.
На сегодняшний день открыто несколько десятков карликовых галактик, вращающихся вокруг Млечного Пути. Многие из них в течение нескольких миллиардов лет разрушаются и растягиваются приливными силами нашей галактики, порождая длинные потоки звезд и газа. Таким образом, данные системы играют для ученых роль зондов для оценки распределения массы в Млечном Пути, в том числе и темной материи, а также картирования гравитационного поля галактики.
В 2006 году был обнаружен новый звездный поток, получивший обозначение «Поток-сирота» (Orphan Stream или Orphan-Chenab Stream), так как видимого прародителя найдено не было. Он содержит старые звезды с низким содержанием металлов (химических элементов тяжелее водорода и гелия) и по традиции интерпретируется как возможный приливный поток, созданный из вещества бывшей карликовой галактики-спутника Млечного Пути. При этом оценки массы галактики-прародителя в разных исследованиях колеблются от 105 до 109 масс Солнца.
Группа астрономов во главе с Хайди Ньюберг (Heidi Jo Newberg) из Политехнического института Ренсселера опубликовала оценки массы и радиального профиля звезд и темной материи в галактике-прародителе «Потока-сироты», которые были получены благодаря проекту распределенной системы добровольных вычислений MilkyWay@home, что позволяло создать распределенный суперкомпьютер производительностью 1,5 петафлопса. Ученые при помощи моделирования N-тел создали большую группу моделей карликовых галактик различной массы и формы. Каждая карликовая галактика помещалась в гравитационное поле Млечного Пути и эволюционировала в течение заданного периода времени, образуя приливный поток. Затем смоделированный приливный поток сравнивался с измеренным распределением звезд в «Потоке-сироте» по данным наземных обзоров неба.
Общая масса прародителя «Потока-сироты» была оценена в 2×107 масс Солнца в пределах 300 парсек от центра галактики. В пределах этого радиуса содержалось 1,6×105 масс Солнца в виде барионной материи и 9,2×105 масс Солнца в виде темной материи, отношение масса/светимость для галактики составило 73,5. Слияние с Млечным Путем прародителя началось около 3,63 миллиарда лет назад. Значение массы прародителя потока меньше предполагаемой минимальной массы ультратусклых карликовых галактик и, если она подтвердится в ходе дальнейших исследований, то можно будет пересмотреть возможный диапазон масс таких карликовых галактик.
Ранее мы рассказывали о том, как проект распределенных вычислений Einstein@Home помог найти новый пульсар-«черную вдову».
Александр Войтюк
Звезда может быть одиночной или двойной
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие отдельной звезды в очень далекой галактике, изображение которой увеличено из-за гравитационного линзирования скоплением галактик. Предполагается, что это горячий сверхгигант, у которого может быть компаньон. Препринт доступен на сайте arXiv.org. Одна из основных научных задач «Джеймса Уэбба» заключается в поиске самых первых звезд и галактик, возникших во Вселенной в начале эпохи Реионизации. Прямые наблюдения за отдельными звездами на больших внегалактических или космологических расстояниях невозможны. Однако здесь на помощь ученым приходит эффект гравитационного линзирования, когда изображения некоторых звезд (например, «Икара») в далеких галактиках, свет от которой линзируется галактикой или скоплением галактик, увеличиваются и усиливаются по яркости достаточно для того, чтобы их рассмотреть. Группа астрономов во главе с Лукасом Фуртаком (Lukas J. Furtak) из Университета имени Давида Бен-Гуриона в Негеве опубликовала результаты наблюдений за кандидатом в звезду MACS0647-star-1 в галактике с фотометрическим красным смещением 4,8 при помощи камеры NIRCam и спектрометра NIRSpec «Джеймса Уэбба». Кандидат находится в галактике, гравитационно линзированное изображение которой создается скоплением галактик MACS J0647+7015 с красным смещением 0,591. Спектроскопическое красное смещение объекта составляет 4,758, идея о том, что он может быть прародителем шарового скопления, не подтвердилась. Модели, подходящие под данные наблюдений, представляют собой сверхгигант B-типа с эффективной поверхностной температурой 15 тысяч кельвин, который либо находится в запыленной области, либо обладает звездой-компаньоном F-типа с эффективной температурой 6250 кельвин. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» рассмотрел кандидата в рекордно далекую звезду.
