Астрономы определили скорость деформации диска Млечного пути

На модерации Отложенный

Деформация спирального диска Млечного Пути прецессирует в обратном направлении под влиянием огромной массы темной материи, которая образует невидимый ореол вокруг нашей галактики.

Около трети всех спиральных галактик имеют отчетливую деформацию дискообразной структуры, напоминающую согнутую виниловую пластинку. Обычно, это результат множества факторов. Например, деформация может быть результатом столкновения с другой галактикой в прошлом, происходить под влиянием галактик-спутников или межгалактического магнитного поля.

Однако, в отношении Млечного Пути, основным фактором деформации является гало из темной материи, которое окружает диск и оказывает на него вращающее действие.

Эта деформация не фиксирована. Ее выравнивание с остальной галактикой смещается — в частности, она "прецессирует". Прецессия описывает, как меняется направление деформации относительно оси вращения галактики.

Попытки астрономов измерить скорость прецессии деформации в прошлом заключались в использовании вертикального движения ярких, но старых звезд-гигантов в качестве индикаторов для расчета скорости прецессии. Однако такие индикаторы неточны и результаты показали, что диск прецессирует прогрессивно (в том же направлении, что и вращение остальной галактики), а не ретроградно по отношению к галактике, как ожидалось.

Астрономы под руководством Ян Хуана из Академии наук Китая решили использовать другой, более точный индикатор в виде переменных звезд Цефеид.

Переменные Цефеиды - это пульсирующие массивные звезды. Основываясь на их яркости, мы можем точно рассчитать, на каком расстоянии они должны находиться. Это делает их отличными индикаторами для картографирования галактики.

Используя данные астрометрического космического аппарата Gaia Европейского космического агентства, команда Хуанга идентифицировала выборку из 2613 Цефеид разного возраста.

"Возраст является ключом к измерению скорости прецессии деформации диска, - говорят авторы в своей исследовательской работе, опубликованной в Nature Astronomy. - Мы составили трехмерное распределение образцов Цефеид разного возраста".

Каждая Цефеида сохраняет информацию о своем положении в искривлении на момент своего рождения, поэтому, сгруппировав Цефеиды по разным возрастным диапазонам и составив их карту, команда Хуанга смогла показать форму и положение искривления в разные моменты времени за последние 200 миллионов лет. Затем, объединив отдельные карты, как в кинофильме, они смогли увидеть прецессирующую деформацию. В конце концов, они обнаружили, что она прецессирует ретроградным образом со скоростью 2 километра в секунду на каждый килопарсек (3261 световой год) пространства. Или, в более понятных единицах, она прецессирует в обратном направлении вокруг галактики со скоростью 0,12 градуса каждые миллион лет. 

Более того, на снимке также видно, что скорость прецессии уменьшается с удалением от центра галактики, что в долгосрочной перспективе приведет к большему искривлению диска.