Среди карликовых галактик найдены хоббиты
Астрономы сообщают о том, что им удалось обнаружить еще четыре неизвестные ранее спутниковые галактики Млечного пути, что позволяет довести общее число таких галактик до приблизительно двух десятков. Ускорившиеся темпы открытий в этой области заставляют предположить, что еще очень много таких спутников-"компаньонов" остаются незамеченными, ну а это в свою очередь можно считать своего рода вызовом существующим моделям темного вещества в виде "теплых", быстро перемещающихся частиц (альтернатива - это так называемая теория холодного темного вещества, ведь такие частицы легче сбиваются в кластеры).
Новые спутники представляют собой карликовые галактики размером от нескольких сотен до нескольких тысяч световых лет. Эти крошечные галактики считаются стандартными "кирпичиками", из которых на протяжении всего времени существования Вселенной постепенно "лепились" галактики крупные - вроде нашего собственного Млечного пути, поперечник которого составляет приблизительно 100 тысяч световых лет. Изучение карликовых галактик позволяет больше узнать о процессах галактических слияний, ну а точнее оценив их общее количество, можно проследить и за процессами формирования скоплений темного вещества, что в свою очередь позволяет подбирать ключи к природе этой таинственной материи, присутствие которой обнаруживается исключительно по ее гравитационному взаимодействию с обычным веществом и световыми лучами.
Трудности с поиском новых маленьких галактик, окружающих Млечный путь, связаны с тем, что из-за своей слабости эти карлики легко теряются среди скоплений более близких к нам звезд, относящихся непосредственно к нашей Галактике. Всего лишь два года тому назад было известно лишь о 10 спутниковых галактиках, причем о точной классификации некоторых из этих объектов до сих пор ведутся горячие споры.
Нынешние поиски завершились успехом благодаря новой методике наблюдений и построению самых детальных карт неба в ходе реализации Слоановского цифрового обзора неба (Sloan Digital Sky Survey - SDSS). Астрономы сначала используют данные SDSS для того, чтобы обнаруживать специфические типы звезд, которые должны содержаться именно в карликовых галактиках, ну а затем выявляют и самих этих карликов - как небольшие "сверхскопления" нужных типов звезд - то есть те участки небес, где содержится больше таких звезд, чем в окружающих областях.
Все четыре новые галактики обнаружила группа астрономов, возглавляемая нашим соотечественником выпускником МГУ Василием Белокуровым, работающим в британском Кембриджском университете (University of Cambridge). Соответствующая статья будет опубликована в Astrophysical Journal, но уже теперь она доступна на сайте электронных препринтов arXiv.org. Традиционно такие галактики получают наименования по имени созвездия, в котором их удалось найти - Волосы Вероники, Гончие Псы II, Геркулес и Лев IV, вся четверка находится от нас на расстояниях 100-500 тысяч световых лет. Крупнейшая и самая мелкая из вновь обнаруженных карликовых галактик - это Геркулес и Волосы Вероники, их поперечники составляют соответственно около 1000 и 200 световых лет.
Подобно большинству других карликов, обнаруженных SDSS, новонайденные намного меньше и гораздо слабее, чем те 10 карликов, что были известны астрономам пару лет назад. "Их нельзя называть карликами (dwarfs), они скорее хоббиты (hobbits)", - шутит Белокуров (ведь карлики или же гномы (в русских переводах) из знаменитой сказочной трилогии Толкиена по размерам превосходят придуманных им хоббитов).
Основываясь на количестве уже найденных по данным SDSS карликовых галактик, исследователи смогли теперь оценить, каково может быть общее количество таких маленьких спутников, обращающихся вокруг Млечного пути. Получилось, что наша галактическая семейка насчитывает порядка полусотни членов.
Современные теории галактической эволюции исходят из предположения, что скопления темной материи когда-то на заре времен действовали как своего рода "затравка" для собирания будущих галактик из небольших групп звезд. При этом галактики, подобные Млечному пути и туманности Андромеды, за прошедшие 12 миллиардов лет (если верна так называемая иерархическая космологическая модель - hierarchical cosmological model) умудрились заглотить каждая по паре сотен карликовых галактик и протогалактических фрагментов.
Самые известные и крупнейшие "партнеры" нашей Галактики - это Большое и Малое Магеллановы облака. Остальные не могут похвастаться величиной и яркостью. Это, например, Скульптор и Печь, обнаруженные в 1938 году, Лев I и Лев II, обнаруженные в 1950 г., Дракон и Малая Медведица, обнаруженные в 1954 г., Киль, обнаруженный в 1977 г., Секстант, обнаруженный в 1990 г., и, наконец, Большой Пес, обнаруженный в 2003 г.
Хотя карликовые галактики по абсолютной звездной величине порой сравнимы с самыми яркими шаровыми скоплениями, между ними существует принципиальное различие: так, карлик Большой Медведицы примерно в десять раз более массивен, чем крупнейшее из известных шаровых скоплений. Большая часть его массы, вероятно, сосредоточена в небарионной незвездной темной материи, в то время как почти вся масса шаровых скоплений приходится на собственно звезды.
В начале этого года Василий Белокуров и его коллега из Кембриджского университета Дэниел Закер (Daniel Zucker) уже объявляли об открытии нескольких новых спутников Млечного пути на основе данных Слоановского цифрового обзора неба. В частности, речь шла о карлике в Волопасе (около 190 тысяч световых лет от нас - Белокуров назвал его Boo, отбросив окончание у латинского названия созвездия - Bootes), который оказался по светимости более слабым, чем предыдущий "рекордсмен" - карлик Большой Медведицы.
Источники:
Sky survey nabs four new Milky Way satellites - New Scientist
Cats and Dogs, Hair and A Hero: A Quintet of New Milky Way Companions - New Scientist
Кошки и собаки, Волос и Герой: квинтет новых спутников Млечного Пути - Обзоры препринтов astro-ph
Обсудить
СправкаТемное вещество (dark matter) составляет приблизительно 23% массового-энергетического "бюджета" Вселенной. Нормальное вещество, материал звезд, планет и людей, вносит только 4%. (Остальную часть Вселенной составляет еще более таинственная вещь, названная темной энергией - dark energy)
Некоторая малая часть темного вещества была уже идентифицирована и больше не является тайной. Трудноуловимые частицы нейтрино, про которые когда-то думали, что они имеют массу покоя, равную нулю, подобно фотонам, теперь признаны имеющими некий ненулевой вес и составляют часть этого самого "бюджета". Холодные мертвые звезды, найденные недавно в большом количестве, также вносят свой скромный вклад в этот общий зачет.
Статьи по теме
Астрономы смогли представить первые прямые свидетельства самоубийственного поведения ранних галактик, ультрафиолетовая радиация которых препятствовала дальнейшему формированию звезд.
Две галактики-соседки - туманность Андромеды и наш Млечный путь - имеют, вероятно, гораздо больше общего, чем думали ранее, по крайней мере, они прошли сходный путь эволюции в течение своих первых миллиардов лет и должны были быть едва ли не близняшками.
Найден новый компаньон Млечного пути, который оказался настолько обширным, что это само по себе прежде препятствовало его выявлению: данное скопление охватывает на небе пространство, почти в 5 тысяч раз превышающее размеры полной луны!
Астрономы, использующие космический телескоп "Спитцер", работающий в инфракрасном диапазоне, изобрели новый способ поиска небольших слабосветящихся галактик, что образуются в результате катастрофических столкновений между галактиками крупными.
Кольцо из формирующихся звезд в Туманности Андромеды в инфракрасных лучах видится расколотым, образовавшим обширную "полынью" в своем нижнем правом углу. Причиной возникновения столь явно асимметричных особенностей, возможно, явилось взаимодействие со спутниковыми галактиками, окружающими Андромеду.
Проведение всестороннего обзора более чем 4 тысяч эллиптических и линзообразных галактик в 93 близлежащих галактических скоплениях позволило найти любопытную закономерность - "ранжирование" галактик по возрастам и размерам.
Астрономам, занимающимся анализом данных от автоматизированного Слоановского цифрового обзора неба, удалось добавить к "контингенту" карликовых галактик Млечного пути очень "мелкий" тринадцатый спутник.
С помощью программы Слоановского цифрового обзора неба удалось выявить ранее никем не замеченную группу звезд. Эти данные могут пролить новый свет на историю формирования звездного ореола Млечного пути, а также разрешить загадку с предсказанием модели преобладания во Вселенной так называемого "холодного темного вещества".
Космическая рентгеновская обсерватория NASA "Чандра" обнаружила обширную область в центре Млечного пути, заполненную чрезвычайно горячим газом. Интенсивность и спектр высокоэнергетического рентгеновского излучения, порождаемого этим газом, пока представляют собой настоящую научную загадку. Нет ни одного известного класса космических объектов, с помощью которых можно было бы все это объяснить.
Согласно новому исследованию, гамма-всплески могут случаться в основном лишь в небольших бесформенных галактиках, которые испытывают серьезный недостаток в химических элементах тяжелее водорода и гелия.
Солнечная система в процессе своего движения в составе галактического диска периодически переходит то в "верхнюю" его часть, то в "нижнюю" и таким образом время от времени подвергается более высоким дозам опасного космического излучения.
С помощью космического инфракрасного телескопа "Спитцер" удалось найти редкую разновидность сталкивающихся галактик, сердцевины которых окутаны облаками, состоящими из крошечных кристаллов, напоминающих по своему составу обыкновенное битое стекло.
Астрономы обнаружили слабое "видеоэхо" от трех древних сверхновых, вспышки которых можно было наблюдать на Земле несколько веков назад. Это "эхо" было отражено межзвездными газовыми облаками, удаленными от первоисточника на сотни световых лет.
Китайские астрономы выяснили, что ближайший спиральный рукав нашей Галактики Млечный путь на самом деле располагается примерно вдвое ближе к Земле, чем давали предыдущие оценки.
Квартет Роберта - семейство, состоящее из четырех очень разных галактик, расположенных на расстоянии приблизительно 160 миллионов световых лет от нас в центре южного созвездия Феникса.
Мощнейший японский оптический телескоп "Субару", установленный на вершине потухшего вулкана Мауна-Кеа на Гавайских островах, смог получить наиболее четкое и детальное изображение спиральной галактики NGC 2403, уже сослужившей науке немалую службу.
Черные дыры часто считаются этакими галактическими хулиганами и разрушителями, хладнокровно пожирающими звезды и окружающий газ. А вот теперь астрофизикам удалось показать, что сверхмассивная черная дыра в центре нашего Млечного пути защищает и прямо-таки "холит и лелеет" скопление крупных молодых звезд.
Группа европейских астрономов изучила очень необычное явление: одинокий яркий квазар, лишенный сколько-нибудь заметной окружающей его галактики. Для объяснения феномена предлагаются даже совершенно немыслимые вещи.
Оказывается, наш Млечный путь - это вовсе не нормальная спиральная галактика, он относится к совершенно другому подтипу...
Исследование, проведенное с помощью космического телескопа NASA "Спитцер", свидетельствует в пользу очень раннего возникновения внеземной жизни и может предоставить новые сведения о составе удаленных галактик.
Британские исследователи нашли свидетельства в пользу экзотичной теории, согласно которой ранняя Вселенная представляла собой пространство, заполненное одними лишь крошечными первородными черными дырами.
Инфракрасный космический телескоп ISO заснял раннюю стадию столкновения между двумя галактиками, носящими название "Антенны". Получено первое прямое свидетельство того, что ударные волны, произведенные столкновениями галактик, способны приводить к формированию новых звезд.
Открытие таинственной темной энергии, которая служит причиной ускоренного расширения Вселенной, произошло в 90-х годах прошлого века в результате изучения взрывов удаленных сверхновых определенного типа. Однако теперь выясняется, что свидетельства существования темной энергии у астрономов имелись по крайней мере тридцать лет назад.
Солнечная система в своем движении через космическое пространство может регулярно сталкиваться с чрезвычайно разреженными скоплениями экзотических элементарных частиц, сохранившимися со времен раннего детства Вселенной. Об этом свидетельствуют вычисления швейцарских физиков.
Огромный рой, состоящий из 10-20 тысяч или даже большего числа черных дыр, может облетать по орбите сверхмассивную черную дыру в центре Млечного пути. Об этом свидетельствуют новые исследования, проведенные с помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра". Чудовищный рой представляет собой самое высоко- концентрированное скопление черных дыр в нашей Галактике.
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
Получена важная информация о возрасте Млечного пути. Новая оценка основана на измерении уровня бериллия-9 в древнейших звездах шаровых скоплений - спутников нашей Галактики. Таким образом выяснилось, что она существует уже около 13,6 миллиарда лет (плюс-минус 800 миллионов).
Комбинация данных, полученных от "Чандры", с наблюдениями в инфракрасном диапазоне, проведенными в обсерватории Паломар, позволила обнаружить остатки одного из самых катастрофических взрывов, случившихся в пределах нашего Млечного пути. Следы подобного явления в нашей Галактике удалось идентифицировать впервые, а сама вспышка произошла несколько тысяч лет назад.
Галактика, обозначаемая как M82, когда-то опасно сблизилась со своим соседом, и их "страстные объятия" вылились в серию взрывов и активизацию процессов формирования новых звезд, при этом факелы из раскаленного газа были выброшены на десятки тысяч световых лет в окружающее межгалактическое пространство. Теперь группа британских и американских астрономов сумела рассмотреть эти газовые облака - они выглядят как мощный поток пены, исторгнутый из какого-нибудь пожарного брандспойта.
Удалось ясно разглядеть, как Андромеда рвет на части одну из своих спутниковых галактик, и открыть 14 ранее неизвестных шаровых скоплений, обращающихся по удаленным от центра галактики орбитам. Эти скопления, вероятно, остались с того времени, когда Андромеда сожрала их родительские галактики. Увы, каннибализм - это обычное дело в мире галактик. Собственно, так они в основном и растут, и наш Млечный путь в этом смысле - не исключение.
Астрономы в очередной раз обнаружили наиболее отдаленную галактику из всех, известных на настоящий момент. Она находится от нас на расстоянии приблизительно 13,2 миллиарда световых лет. Излучение от этой галактики, именуемой Abell 1835 IR1916, доносит до нас информацию о Вселенной, которой было только 3 % от ее теперешнего возраста. Этот свет был испущен спустя примерно 470 миллионов лет после Большого взрыва и может рассказать нам о том, как формировались первые галактики после "темных веков", имевших место в истории ранней Вселенной.
Международная группа астрономов обнаружила новую "рекордную" по удаленности от нас галактику во Вселенной. Расположенная приблизительно в 13 млрд световых лет от Земли, она выглядит такой, какой была спустя всего лишь 750 млн лет после Большого взрыва, когда Вселенной исполнилось только 5 % от ее нынешнего возраста. "Ископаемая" галактика была идентифицирована объединенными усилиями космического телескопа "Хаббл" и пары телескопов Кек на Гавайях. Кроме земной и околоземной техники астрономам на помощь также пришел эффект естественной "космической гравитационной линзы", которая усилила яркость отдаленного объекта.
Это антивещество в принципе может образовываться за счет некоторых энергетически чрезвычайно эффективных атомных процессов, например, в ходе радиоактивного распада изотопа алюминия. Его "подпись" известна как аннигиляционная "линия 511 кэВ". Однако оказалось, что антивещества в центре Галактики слишком много для того, чтобы можно было объяснить его появление только распадом алюминия. Также ясно показано наличие множества источников антивещества - оно вовсе не концентрируется вблизи одной точки.
Периодические вспышки в инфракрасном диапазоне в районе этой черной дыры являются свидетельством ее вращения, а новые данные таким образом "возвещают новую эру наблюдательной физики черной дыры и проверки истинности общей теории относительности".
Американские астрономы предполагают наличие еще одной черной дыры в самом "сердце" нашего Млечного пути, правда, это черная дыра "всего лишь" среднего веса, масса ее в тысячи, а не в миллионы раз превосходит массу нашего Солнца. Занимается эта "новая" черная дыра тем, что притягивает молодые звезды поближе к своему сверхмассивному партнеру. Открытие может помочь объяснить, каким образом этому монстру удалось так "разжиреть".
Новые наблюдения, выполненные на гигантском радиотелескопе GBT, показали: то, что раньше считалось межгалактическим облаком, находящимся на неизвестном расстоянии, на самом деле - спутниковая галактика Млечного пути, которая обращается по орбите вокруг Галактического центра в направлении, противоположном большинству остальных галактических спутников.
На этой выразительной фотографии, полученной с помощью космического телескопа "Хаббл", запечатлена пыльная спиральная галактика, которая, вращаясь, проходит через другую большую яркую галактику NGC 1275. Рентгеновское и радиоизлучение с большой вероятностью указывают на наличие черной дыры в центре этой яркой галактики. NGC 1275 находится от нас на расстоянии примерно 235 млн световых лет в созвездии Персея.
До недавнего времени предполагалось, что таинственное темное вещество распределяется равномерно в массивном ореоле вокруг каждой галактики. Это не совсем верно. Такие ореолы действительно существуют, но состоят они из тысяч отдельных скоплений, которые можно воспринимать как своеобразные "темные" спутниковые галактики.
Астрономы обнаружили новый тип разогретого межгалактического газа, с помощью которого можно локализовать невидимое присутствие темного вещества во Вселенной. Газовое облако, в триллион раз массивнее, чем наше Солнце, и в 150 раз более горячее, окружает нашу местную группу галактик, в которую входит Млечный путь, туманность Андромеды и еще приблизительно 30 мелких галактик.
Астрономы Израиля и США нашли первое прямое подтверждение тому, что по крайней мере некоторые галактики размером с Млечный путь уже успели сформироваться, когда Вселенной от роду было меньше миллиарда лет. На иллюстрации - смоделированная структура ранней Вселенной. Первые галактики размером с Млечный путь выглядят как яркие пятна в вершинах этих своеобразных галактических нитей.
Ядро галактики NGC 6240 представляет собой систему из двух супермассивных коллапсаров, и в будущем ей грозят серьезные потрясения. Это доказали немецкие астрономы из Института внеземной физики имени Макса Планка с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра". Открытие подтверждает теории формирования супермассивных черных дыр.
Группе германских астрономов удалось показать, что в Галактическом центре расположен один-единственный сверхплотный и сверхмассивный объект - не что иное, как черная дыра. Определенность позволили внести наблюдения за движением звезды, которую исследователи условно обозначили как S2.
Таинственные гигантские космические "пузыри"-"блобы", которые раньше считались просто исполинскими межзвездными облаками, ничего кроме газа внутри себя не содержащими, на самом деле заключают в своей сердцевине сталкивающиеся и сливающиеся группы сверхъярких галактик.
Удалось выявить местонахождение двух обширных облаков горячего межзвездного газа, которые могут быть связаны с некоторой частью таинственной скрытой материи. Компьютерное моделирование показывает, что эта невидимая материя должна формировать паутинообразную структуру из газовых облаков, внутри которых образуются скопления галактик. Эти облака до сих пор никто не мог обнаружить из-за их чрезвычайно низкой плотности.
Наблюдения за отдаленными квазарами показывают, что основная часть энергии во Вселенной содержится в форме таинственной "темной энергии". Долгое время считалось, что модель расширяющейся Вселенной, по крайней мере, на современном ее этапе, позволяет обойтись без этой новой сущности.
Три "голые" галактики, не окруженные темной материей, были найдены международной группой астрономов. Открытие наносит серьезный удар по убеждению, долгое время царившему в умах астрофизиков, согласно которому все галактики окружены скрытыми "темными" ореолами. Ученые приходят к мысли, что некий таинственный фактор в эволюции галактик "раздевает" их, лишает темного вещества.
Астрономы Слоановского цифрового обзора неба объявили о получении еще одного независимого свидетельства существования таинственной темной энергии. Исследователи нашли своеобразный отпечаток темной энергии (или, как они называют это явление, "тень" темной энергии) путем изучения корреляций между изображениями миллионов галактик, полученных в ходе реализации программы SDSS, и картой распределения вариаций температуры реликтового излучения, "нарисованной" зондом WMAP.
Астрономы составили самую детальную на текущий момент 3D-модель окружающей нас Вселенной и уверены, что эта карта позволяет откинуть все сомнения по поводу "темной энергии": она действительно существует и заполняет весь космос.
90 % всей материи Вселенной не просто скрывается в виде "не испускающего свет" вещества, а содержится в форме частиц, названных super-WIMPs (сверхслабо- взаимодействующие массивные частицы), перед которыми, в отличие от "просто" WIMPs, совершенно бессильны все известные способы обнаружения темного вещества.
Полученные космической рентгеновской обсерваторией "Чандра" снимки ионизированного газа в скоплениях галактик позволили астрономам применить новый метод определения массы и энергии, содержащихся в нашей Вселенной. Было получено независимое подтверждение небывалого явления: примерно 6 млрд лет назад стадия замедляющегося расширения Вселенной прекратилась и сменилась стадией ускоренного расширения, продолжающегося до сих пор.
Канадским астрономам из Университета Торонто удалось измерить протяженность и определить форму массивных невидимых галактических ореолов, состоящих, согласно современным теориям, из темного вещества. Выяснилось, что размеры таких ореолов могут в 5-8 раз превышать видимые размеры галактик (то есть светящееся вещество - звезды). Ученые использовали в своих целях эффект, называемый "гравитационным линзированием".
Открытие пока еще не обнаруженного типа нейтрино может помочь в разрешении целого ряда астрофизических загадок, начиная с выяснения природы темной материи и заканчивая тайной рождения первых звезд.
Открытие в 2003 году трех "голых" галактик - то есть не окутанных "шубой"-гало из темной материи - вызвало большое оживление в среде астрофизиков и инициировало немедленные попытки найти другие подобные объекты. Однако новые детальные исследования изолированных галактик в рентгеновском диапазоне не привели к подтверждению новой теории, согласно которой галактики могут формироваться или эволюционировать множеством разных способов.
Новые данные от зонда WMAP обеспечили космологов информацией, позволяющей нарисовать реальную картину раннего этапа в развитии Вселенной. Кроме того, определен возраст нашего мира с беспрецедентной точностью. Он составляет 13,7 млрд лет. Самое большое удивление ученые испытали, когда при анализе данных выяснилось, что первая генерация звезд появилась спустя всего лишь 200 млн лет после Большого взрыва.
Новости по теме
Спецкормление и лояльность
