Телескопот Хабл ја мери ротацијата на големиот Магеланов облак
Оваа слика ги покажува мерењата на ротацијата на Големиот Магеланов Облак (Large Magellanic Cloud – LMC), најблиската галаксија до нашиот млечен пат, од Хабл Телескопот. LMC се забележува на небото од Јужната Полутопка. Кај оваа илустрација, сликовниот контраст е зголемен со цел да ги истакне бледите надворешни региони на облакот, кои не се видливи за окото. Со цел да се добие перспектива за големината на LMC, на сликата е прикажана и илустрација на полна месечина во долниот десен агол. Додаден е и хоризонт за подобра перспектива. Стрелките ги претставуваат висококвалитетните мерења на Хабл, од движењата на ѕвездите во облакот, со цел да се прикаже насоката на ротацијата. Секоја стрелка го прикажува предвиденото движење за наредните 7 милиони години. Движењето на секоја ѕвезда, според мерењата на Хабл за време од неколку години, е милион пати помало од должината на секоја стрелка. LMC ја комплетира ротацијата секои 250 милиони години.
Користејќи го високо резолуцискиот NASA Хабл телескоп, односно неговите мерења базирани на ѕвездените движењета во насока на стрелките на часовник, астрономите за прв пат прецизно ја измерија стапката на ротација на една галаксија. Според нивните анализи, централниот дел од соседната галаксија, наречена Големиот Магеланов Облак (LMC-Large Magellanic Cloud), извршува ротација на секои 250 милиони години. Случајно и интересно е што ист толкав период е потребен, за нашето сонце да ја комплетира ротацијата околу центарот на нашата галаксија. Хабл тимот, составен од Roeland van der Marel од Space Telescope Science институтот во Балтимор и Nitya Kallivayalil од универзитетот на Вирџинија во Charlottesville, го искористија Хабл телескопот за да го измерат просечното движење на стотици индивидуални ѕвезди од LMC, лоцирани на растојание од 170 000 светлосни години. Хабл ги следел ситните ѕвездени движења во период од 7 години.
Галаксиите со форма на диск, како што е нашиот Млечен пат и LMC, генерално ротираат како вртелешка. Хабловите прецизни мерења нудат нов начин за одредување на ротацијата на галаксијата преку страничното движење на нејзините ѕвезди, како што се гледа во рамнината на небото. Астрономите веќе долго време ги мерат страничните движења на блиските небесни објекти, но сепак ова е прв пат кога прецизноста е задоволителна за да се забележи ротацијата на друга далечна галаксија.
Во изминатиот век, астрономите ја пресметувале стапката на ротација на галаксија преку обзервација на малото пометување кај спектарот, наречено Доплеров ефект, на нејзината светлина. На едната страна од вртечкиот диск на галаксијата, ѕвездите кои се движат кон насоката на Земјата ќе јават плава спектрална боја (компресија на светлинските бранови заради движење кон набљудувачот). Ѕвездите кои се однесени во спротивната насока, на спротивната страна од галаксијата, ќе јават црвена спектрална боја (издолжување на светлината до црвени бранови должини заради одалечување од набљудувачот).
Новите Хаблови мерења на страничните движења и претходно измерените Доплерови движења снабдуваат дополнителни информации за ротационата стапка на LMC. Комбинирајќи ги резултатите, Хабловиот тим за прв пат доби целосна тридимензионална претстава на ѕвездени движења во друга галаксија.
Анимацијата ја илустрира стапката на ротација на LMC. Хабл обзервациите одредуваат дека централниот дел од LMC извршува ротација на секои 250 милиони години. Оттука, потребни се дури повеќе од 10 милиони години за една мала ротација која е илустрирана тука.
“Одредување на ротацијата на една галаксија, преку мерења на нејзините моментални “напред-назад” движења, не овозможува согледување на промените кои се случуваат со текот на времето,” вели van der Marel, водечкиот автор на труд за изданието на 1 Февруари за Astrophysical Journal, опишувајќи и интерпретирајќи ги резултатите. “Користејќи го Хабл со цел да се проучат движењата на ѕвездите за време од неколку години, за прв пат можеме да видиме како галаксија ротира во рамнината на небото.”
Kallivayalil, кој е одговорен за анализа на податоците, додава: ”Проучувањето на оваа блиска галаксија, преку следење на нејзините ѕвездени движења, ни дава подобро разбирање на внатрешната структура на диск галаксиите. Познавањето на ротацијата на дадена галаксија нуди разбирање за формирањето на галаксијата и може да се искористи да се пресмета нејзината маса”.
Хабл е единствениот телескоп кој може да изврши ваква обзервација заради неговата висока резолуција, стабилна слика, како и заради 24 поминати години во вселена. “Доколку замислиме човек на Месечината,” van der Marel објаснува, “ прецизноста на Хабл би ни овозможила да ја одредиме брзината со која би растела косата на таа личност”.
“Ваква прецизност е од големо значење, бидејќи движењата на ѕвездите се многу мали поради одалеченоста од галаксијата”, вели тој, “LMC може да го замислиме како часовник во небото, кај кого на стрелките се потребни 250 милиони години да извршат едно свртување. Знаеме дека стрелките на часовникот се движат, но дури со Хабл потребно е да ги набљудуваме неколку години за да согледаме некое движење”.
Истражувачкиот тим ја искористи Wide Field Camera 3 камерата на Хабл и надградената камера за истражување, со цел да набљудува ѕвезди во 22 полиња распоредени на големиот диск на LMC, која се појавува на јужното ноќно небо како објект со околу 20 пати аглов дијаметар како на полната месечина. Стрелките на прикажаната слика го покажуваат предвиденото движење во наредните 7 милиони години, според Хабл мерењата.
Секое поле, покрај поголемиот број на ѕвезди, е избрано да содржи и позадински квазар (quаsar), брилијантен светилник создаден од црна дупка која се наоѓа во центарот на далечната активна галаксија. Астрономите имаат потреба од квазарите за да ги користат како позадински референтни точки со цел да се измерат екстремно суптилни движења на LMC ѕвездите.
Ова мерење е кулминацијата на тековната работа со Хабл од страна на van der Marel и дополнителен тим, за да се одреди стапката на ротација на LMC. Van der Marel почна со анализа на ротацијата на галаксии во 2002 година креирајќи детални предикции, сега веќе потврдени од Хабл, за како би требало ротацијата да изгледа. “LMC е многу важна галаксија бидејќи е многу блиска до нашиот Млечен Пат”, вели van der Marel. “Проучувањето на Млечниот Пат е многу тешка задача бидејќи сè што гледаме е расфрлено низ небото. Растојанијата се секаде различни, а ние се наоѓаме во средината. Изучување на структурата и ротацијата е многу полесно доколку набљудуваме блиска галаксија од надвор”.
“Заради блискоста на LMC, таа претставува репер за изучувањата поврзани со ѕвездената еволуција и населеност. Заради ова, важно е разбирањето на структурата на галаксиите”, вели Kallivayalil. “Нашите техники за мерење на стапката на ротација кај галксиите, користејќи целосно тридимензионални движења, е нов начин да се просветлат овие структури. Ова отвора нов прозорец за нашите разбирања во врска со движењето на ѕвездите во галаксиите”.
Покрај сопствената ротација на LMC, таа додатно се движи околу Млечниот Пат како целина. Во поранешни научни трудови, тимот и неговите соработници користеле податоци од Хабл за да го прикажат побрзото движење на LMC околу Млечниот Пат во однос на претходно предвиденото. Ова истражување ги обновило нашите разбирања за тоа колку пати овие соседни галаксии можеби се сретнале и имале интеракција во минатото.
Следниот план на тимот е да го искористи Хабл за да ги измери ѕвездените движења кај деминутивниот сосед на LMC, малиот Магеланов Облак (Small Magellanic Cloud), користејќи ја истата техника. Овие галаксии се во интеракција и ова истражување би требало да помогне во погледот на меѓусебното движење на галаксиите и движењето околу Млечниот Пат.
Превод: Бојан Андоновски
Извор: Phys.org
