Kids

eso1339ru — Научный релиз

Выберите язык:

Орешек в сердце Галактики

С телескопами ESO построена трехмерная карта центральной области Млечного Пути

12 сентября 2013 г.

Две группы астрономов при помощи телескопов ESO построили лучшую на сегодняшний день трехмерную карту центральной части нашей Галактики. Оказалось, что под некоторыми углами зрения внутренние области Млечного Пути напоминают своими очертаниями орешек-арахис, а с других направлений их структура выглядит Х-образной. Эти результаты получены из находящихся в открытом доступе данных наблюдений с широкоугольным телескопом ESO VISTA и из измерений движений сотен очень слабых звезд в центральной области Галактики (так называемом галактическом балдже).

Галактический балдж – одна из основных и наиболее массивных частей нашей Галактики. Это гигантское звездное облако вокруг центра Галактики насчитывает около 10 000 миллионов звезд и простирается на тысячи световых лет. Однако, его структура и происхождение еще не до конца понятны.

К несчастью, с Земли, находящейся глубоко в недрах галактического диска на расстоянии около 27 000 световых лет от его центра, вид на центральную часть Галактики открывается не очень выигрышный – ее заслоняют от нас плотные облака газа и пыли. Чтобы разглядеть ее получше, астрономы вынуждены наблюдать ее на более длинных световых волнах, например, в инфракрасных лучах, которые способны проникать через пылевую завесу.

Более ранние наблюдения балджа с борта астрономического спутника Земли COBE и в рамках инфракрасного обзора неба 2MASS уже показали, что у звездного облака в центре Галактики странная X-образная структура. И вот теперь две группы ученых с помощью новых данных, полученных на нескольких телескопах ESO, сумели разглядеть строение балджа гораздо более отчетливо.

Группа из Института внеземной физики им.Макса Планка (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics -- MPE), находящегося в Гархинге (Германия), воспользовалась данными VVV -- обзора неба в ближней инфракрасной области [1], выполненного с телескопом VISTA в обсерватории ESO Паранал в Чили (см. eso1101eso1128eso1141eso1242eso1309). Этот новый обзор, открытый для использования всеми желающими, содержит в 30 раз более слабые звезды, чем те, которые были зарегистрированы в более ранних обзорах балджа. Группа отождествила в целом 22 миллиона звезд, принадлежащих к классу красных гигантов. Хорошо известные физические характеристики этих звезд позволяют надежно определять расстояния до них [2].

Глубина проникновения звездного каталога VISTA в сторону слабых звезд значительно превышает достигнутую в предыдущих работах такого типа. Теперь мы можем регистрировать весь состав звездного населения во всех областях балджа, кроме, может быть, наиболее сильно экранируемых пылью ”, -- объясняет Кристофер Вегг (Christopher Wegg, MPE), ведущий автор одной из работ. “На основе этих данных мы можем построить трехмерную карту галактического балджа. Эта карта впервые построена нами без предварительного задания какой-либо модели, описывающей форму балджа”.

Мы обнаружили, что внутренняя область нашей Галактики имеет коробкообразную форму, которая с одной из сторон сильно напоминает арахисовый орех в скорлупе, с другой – гигантскую букву X, а сверху – вытянутую перемычку”, -- добавляет Ортвин Герхард (Ortwin Gerhard), соавтор первой работы и руководитель исследовательской группы MPE [3].

Второй международный коллектив ученых под руководством чилийского аспиранта Серджио Васкеса (Sergio Vásquez) из Католического университета Чили в Сантьяго (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago) и ESO избрал для изучения структуры балджа другой подход. Сравнивая изображения, полученные на 2.2-метровом телескопе MPG/ESO с интервалом в 11 лет, астрономы смогли измерить на этих снимках микроскопические смещения звезд балджа, вызванные движениями этих звезд в пространстве. Дополнив эти измерения определениями движений тех же звезд по лучу зрения в направлении к Земле или от нее, ученые получили трехмерную карту пространственных перемещений более 400 звезд [4].

Впервые проведено столь массовое определение трехмерных скоростей индивидуальных звезд балджа”, -- заключает Васкес. “Оказывается, что звезды, которые мы наблюдали, образуют «потоки» вдоль X-образных ветвей балджа, двигаясь при этом вверх и вниз от плоскости Млечного Пути. Это очень хорошо соответствует предсказаниям современных моделей!

Астрономы полагают, что изначально Млечный Путь был просто состоящим из звезд диском,в котором несколько миллиардов лет назад сформировалась плоская перемычка [5]. Внутренняя часть этой перемычки затем изогнулась и образовала ту самую трехмерную структуру «орешка», которая обнаруживается в современных наблюдениях.

Примечания

[1] Название обзора неба VVV расшифровывается как VISTA Variables in the Via Lactea Survey. Это один из шести больших обзоров неба, выполняемых широкоугольным телескопом VISTA. Данные, получаемые в рамках обзора VVV, доступны для членов международного научного сообщества через Научный Архив ESO (ESO Science Archive Facility), благодаря чему и стало возможным исследование, выполненное в MPE.

[2] Красные гиганты звездного населения гало были выбраны объектами этого исследования, так как они могут служить эталонами для определения расстояний: на стадии гигантов их светимость может считаться независимой от их возраста и химического состава и примерно одинакова для всех звезд. Из наблюдаемых цветов красных гигантов можно прямо вычислить количество газа и пыли, экранирующее свет этих звезд, а затем построить истинное распределение их блеска с учетом поглощения их света газо-пылевыми облаками. А так как красные гиганты населения гало имеют примерно одинаковую истинную светимость, то мы таким образом получаем оценку расстояния до каждой из звезд. Хорошее пространственное покрытие, достигнутое в обзоре VVV, позволило выполнить такие измерения на всей протяженности внутренней зоны Млечного Пути. Так и была построена трехмерная карта галактического балджа.

[3] Здесь слово “коробкообразная” описывает форму, промежуточную между эллиптической и прямоугольной, с более выраженными «углами». “Орех” – более специфический вариант этой формы, напоминающий две половинки земляного ореха примерно одного размера внутри одной скорлупки.

Похожие «арахисообразные» структуры наблюдались в балджах других галактик. Их формирование, так же, как и X-образные формы, предсказывается компьютерным моделированием.

[4] Измерения лучевых скоростей выполнены со спектрографом FLAMES-GIRAFFE на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) и спектрографом IMACS в обсерватории Лас Кампанас.

[5] Узкие длинные линейные структуры, пересекающие центральные области многих галактик, в том числе и Млечного Пути, получили название перемычек (баров).

Узнать больше

Результаты исследований представлены в статьях “Mapping the three-dimensional density of the Galactic bulge with VVV red clump stars”, by C. Wegg et al., которая появится в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, и “3D kinematics through the X-shaped Milky Way bulge”, by S. Vásquez et al., которая только что напечатана в Astronomy & Astrophysics.

Первая группа исследователей состоит из C. Wegg и O. Gerhard (оба: Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Germany).

Состав второй группы: S. Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; ESO, Santiago, Chile), M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile), V. Hill (Université de Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, France), A. Renzini (INAF − Osservatorio Astronomico di Padova, Italy; Observatoire de Paris, France), O. A. González (ESO, Santiago, Chile), E. Gardner (Université de Franche-Comté, Besançon, France), V. P. Debattista (University of Central Lancashire, Preston, UK), A. C. Robin (Université de Franche-Comté), M. Rejkuba (ESO, Garching, Germany), M. Baffico (Pontificia Universidad Católica de Chile), M. Monelli (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Spain; Universidad de La Laguna, La Laguna, Tenerife, Spain), V. Motta (Universidad de Valparaiso, Chile), D. Minniti (Pontificia Universidad Católica de Chile; Vatican Observatory, Italy).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Объединенное Королевство, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – крупнейшем из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Christopher Wegg
Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 30000 3715
Email: wegg@mpe.mpg.de

Ortwin Gerhard
Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 30000 3539
Email: gerhard@mpe.mpg.de

Sergio Vásquez
Instituto de Astrofísica — P. Universidad Católica
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 2354 4940
Email: svasquez@astro.puc.cl

Manuela Zoccali
Instituto de Astrofísica — P. Universidad Católica
Santiago, Chile
Телефон: +56 2 2354 4940
Email: mzoccali@astro.puc.cl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1339.
Bookmark and Share

О релизе

Релиз №:eso1339ru
Science data:2013MNRAS.435.1874W
2013A&A...555A..91V

Изображения

Центральный балдж Млечного пути глазами художника
Центральный балдж Млечного пути глазами художника
The Galactic Centre and Bulge above the ESO 3.6-metre telescope
The Galactic Centre and Bulge above the ESO 3.6-metre telescope
только на английском
Part of the VVV view of the bulge of the Milky Way from ESO's VISTA
Part of the VVV view of the bulge of the Milky Way from ESO's VISTA
только на английском
Hubble view of galaxy NGC 4710 with X-shaped bulge
Hubble view of galaxy NGC 4710 with X-shaped bulge
только на английском
Artist's impression of the Milky Way (updated - annotated)
Artist's impression of the Milky Way (updated - annotated)
только на английском
Wide Field Imager view of part of the bulge of the Milky Way
Wide Field Imager view of part of the bulge of the Milky Way
только на английском
Artist's impression of the Milky Way
Artist's impression of the Milky Way
только на английском

Видео

Artist's impression of the Milky Way
Artist's impression of the Milky Way
только на английском
Simulation of the X-shaped bulge of the Milky Way
Simulation of the X-shaped bulge of the Milky Way
только на английском

Также смотрите наши