Преглед на некои од најважните откритија досега направени со новата галактичка мапа на вселенската опсерваторија Гаја.
На 25 април, Тереса Антоја од универзитетот на Барселона беше една од илјадниците астрономи кои симнаа и почнаа со истражување на една исклучителна мапа на Млечниот Пат создадена од вселенското летало Гаја на Европската вселенска агенција. Во текот на еден ден, таа и нејзините колеги го објавија постоењето на досега невидени субструктури низ галаксијата: „форми налик на лакови… школки од полжави и гребени,“ пишуваат тие – секоја од нив дел од приказната на нејасното минто на Млечниот Пат.
Трудот на Антоја е дел од напливот кој дојде по долгоочекуваното второ добивање на податоци од Гаја, која беше лансирана во 2013 и оттогаш ги одреди местоположбите, светлостите и боите на 1,7 милијарди ѕвезди во Млечниот Пат, како и брзините на 1,3 милијарди од тие ѕвезди. (Во Септември 2016, тимот на Гаја ја објави првата мапа, која се содржеше само од местоположбите и светлостите на 1,1 милијарди ѕвезди.) Астрономите, кои претходно каталогираа само 2,5 милиони од најсветлите ѕвезди во галаксијата, ја поздравуваат оваа нова ера на прецизна астрономија. Ова се некои од најважните откритија досега кои дошле од податоците добиени од Гаја.
Потоци од ѕвезди
Еден француски тим го примени нивниот предподготвен алгоритам STREAMFINDER на податоците од Гаја и веднаш откри мрежа густа со „ѕвездени потоци,“ или утоки на ѕвезди кои влегуваат и излегуваат од Млечниот Пат. „Идејата е да се следат ваквите потоци назад во времето по нивните орбити за подобро да ги разбереме минатото и историјата на формирањето на галаксијата,“ рече Кјати Малхан од универзитетот на Стразбур, главен автор на трудот кој ги опишува овие пронајдоци од „галактичка археологија“, во е-маил.
Множеството од ѕвездени потоци – за кои се верува дека се остатоци од мали сателитски галаксии и ѕвездени јата кои биле привлечени од гравитацијата – би можело да го реши проблемот со „сателитите кои недостигаат“ кој го поставува прашањето зошто само педесетина сателитски галаксии орбитираат околу Млечниот Пат, а компјутерските модели и симулации на галактичко формирање предвидуваат стотици. Уште една мистерија е зошто сателитите на Млечниот Пат лежат во рамнина, иако симулациите предлагаат дека тие требало да се формираат насекаде околу Млечниот Пат. Малхан и колегите се надеваат на решавање или стеснување на овој проблем на сателитска рамнина со „статистичка анализа на структурата и динамиката на голем примерок на ѕвездени потоци,“ вели тој.
Ѕвездени потоци во северното и јужното небо. чија обоеност ја претставува брзината со која „течат.“ Заслуги: Кјати Малхан
Друга група ги искористила податоците од Гаја за детално да го проучи најдолгиот ѕвезден поток на галаксијата. Некои од неговите ѕвезди изгледаат како да биле изместени од области со темна материја, навестувајќи дека потоците можат да се користат за мапирање на субструктурата на темната материја низ галаксијата.
Брзи џуџиња
Со децении, астрофизичарите дебатирале за потеклото на суперновите од тип Iа – ѕвездени експлозии кои служат како „стандардни светилки“ за одредување на вселенски далечини. Користејќи ги податоците од Гаја и последователни телескопски набљудувања, Кен Шен од Беркли универзитетот на Калифорнија и неговите соработници најдоа силни докази кои ја поддржуваат теоријата наречена „динамички движеното двојно дегенерирачко двојно детонирано“ (Д6) сценарио.
Д6 сценариото започнува со две бели џуџиња – густи јадра на мртви ѕвезди со големина на планети – во блиска заемна орбита. Според теоријата, потешкото бело џуџе одеднаш ќе започне да откинува материја од полесното, толку ненадејно и наврапито што дел од хелиумот во откинатата материја ќе се детонира. Оваа детонација ја започнува детонацијата на јаглерод и кислород во потешкото џуџе, предизвикувајќи го да експлодира како супернова од тип Iа. Ослебодено од фатот на потешкото џуџе, полесното џуџе одлетува во вселената со голема брзина.
Во податоците од Гаја, Шен и неговите колеги откриле три „хипербрзи бели џуџиња“ итајќи низ галаксијата со брзина поголема од 1000 километри во секунда, што е доволно за да избега од неговата гравитација. Тие тврдат дека откритијата претставуваат „моментална потврда“ на Д6 сценариото. Во е-маил, Шен вели дека знаејќи го минатото на суперновите од тип Iа, несигурностите во мерењето на вселенски далечини и моделите на хемиското збогатување на галаксиите со помош на супернови ќе се намалат.
Мала галаксија, голема црна дупка
Британски астрономи го проследија потеклото на уште една хипербрза ѕвезда до центарот на Големиот Магеланов облак, најголемата сателитска галаксија на Млечниот Пат. Тоа може да значи само едно нешто: оваа ѕвезда се забрзала со таа брзина со залетување околу масивна црна дупка во центарот на Големиот Магеланов облак. Галаксиите со нормална големина речиси секогаш складираат огромни средишни црни дупки, чие потекло е мистериозно. Нивното присуство во некои мини-галаксии само придодава кон мистеријата.
Ѕвезди кои ротираат во насока на стрелките на часовникот околу центарот на Големиот Магеланов облак, најголемата сателитска галаксија на Млечниот Пат. Заслуги: ЕСА/Гаја/DPAC
Неволја со Хабл
Во 1998, Адам Риес и други астрономи заклучија, врз основа на далечините до супернови од тип Iа, дека ширењето на универзумот забрзува, засилено од „темна енергија.“ Интересниот дел е во тоа колку брзо е моменталното ширење на вселената, стапка позната како „Хабловата константа“. Проценките основани на суперновите се разликуваат за околу 8 проценти од процените основани на светлината од раниот универзум, дури и ако го вклучиме забрзувањето на сметка на темна енергија кое се случило дотогаш. Ова е една од најголемите загатки во космологијата.
Сега, Риес и неговите соработници ги искористија податоците од Гаја за попрецизно да ги измерат оддалеченостите од Цефеид ѕвездите, кои ги подесуваат оддалеченостите од суперновите од тип Ia. Ова им дозволи да ги направат досега најпрецизните мерења на Хабловата константа основани на супернови, кои само ја влошија непогодноста со набљудувањата на раниот универзум.
Галактичка револуција
Додека многу истражувачи ги изучуваат разноликите населенија и динамики на ѕвездите во самата галаксија, Лора Воткинс од Научниот институт за вселенски телескопи и нејзините колеги ги искористија движењата на ѕвездените јата кои орбитираат околу Млечниот Пат за да ја измерат масата на галаксијата. Тие велат дека , вклучително со темната материја, таа тежи околу 1,5 билиони (1,500,000,000,000) Сончеви маси. Од друга страна, Џошуа Сајмон од Научниот институт Карнеги анализирал далечно население на сателитски галаксии, откривајќи дека сите тие моментално се во најблиските точки на нивните орбити околу Млечниот Пат. Оваа привидна случајност е „чудна,“ кажа Сајмон по е-маил. „Мислам дека сеуште не сме имале доволно време за да ги откриеме импликациите на овој резултат.“
„Знаевме дека Гаја ќе биде револуционерна,“ рече Сајмон. Астрономите ќе го жнеат нејзиниот род со години.
Превод: Јоаким Јаковлески
Извор: Quanta Magazine
