В течение прошлых 15 лет ученые нетерпеливо ожидали данные Gaia. Первая часть информации от спутника была выпущена три месяца назад и свободно доступна для всех.
Этот набор данных беспрецедентного качества – каталог положений и яркость миллиарда звезд в нашей галактике Млечного пути и ее окрестностях.То, что Гэйа послал в Землю, уникально.
Угловое разрешение спутника подобно тому из Космического телескопа Хабблa, но, учитывая его большее поле зрения, это может покрыть все небо, а не небольшую часть его. На самом деле Гэйа использует наибольшее число пикселей, чтобы взять цифровые изображения неба для любого космического инструмента. Лучше все еще у Обсерватории нет всего одного телескопа, но и два, разделяя центральный самолет один метр шириной.В отличие от типичных телескопов, Gaia не просто указывает и смотрит: это постоянно разворачивает свою ось, охватывая все небо за меньше чем месяц.
Поэтому это не только измеряет мгновенные свойства звезд, но также и отслеживает их изменения со временем. Это обеспечивает прекрасную возможность для нахождения множества объектов, например звезды, которые пульсируют или взрываются – даже если это не то, для чего был, прежде всего, разработан спутник.Кембриджская команда сконцентрировалась на области вокруг Магеллановых Облаков и использовала данные Gaia, чтобы выбрать пульсирующие звезды конкретного типа: так называемый RR Lyrae, очень старый и химически неразвитый.
Поскольку эти звезды были вокруг с самых ранних дней существования Облаков, они предлагают понимание истории пары. Изучение Больших и Маленьких Магеллановых Облаков (LMC и SMC соответственно) всегда было трудным, поскольку они растягиваются по большой площади.
Но с видом на все-небо Гэйы, это стало намного более легкой задачей.Вокруг Млечного пути облака – самые яркие, и самые большие, примеры карликовых спутниковых галактик. Известный человечеству с рассвета истории (и европейцам начиная с их первых путешествий к южному полушарию) Магеллановы Облака остались загадкой до настоящего времени.
Даже при том, что облака были постоянным приспособлением небес, у астрономов только недавно был шанс изучить их во всех подробностях.Соответствуют ли облака обычной теории возникновения галактик, или не зависит критически от их массы и время их первого подхода к Млечному пути. Исследователи в Институте Кембриджа Астрономии нашли подсказки, которые могли помочь ответить на оба из этих вопросов.
Во-первых, RR звезды Lyrae, обнаруженные Gaia, использовался, чтобы проследить степень Большого Магелланова Облака. LMC, как находили, обладал нечетким неконтрастным ‘ореолом’, простирающимся до 20 градусов его центра. LMC только был бы в состоянии держаться за звезды на таких больших расстояниях, если бы это было существенно больше, чем ранее мысль, в общей сложности возможно, целая одна десятая массы всего Млечного пути.Точный выбор времени прибытия облаков в галактику невозможен без ведома их орбит.
К сожалению, спутниковые орбиты трудно измерить: на больших расстояниях движение объекта в небе – так минута, что это просто неразличимо по человеческой продолжительности жизни. В отсутствие орбиты доктор Василий Белокуров и коллеги нашли следующую лучшую вещь: звездный поток.
Потоки звезд формируются, когда спутник – карликовая галактика или звездная группа – начинают чувствовать приливную силу тела, вокруг которого это движется по кругу. Потоки протягивают спутник в двух направлениях: к и далеко от хозяина.
В результате на периферии спутника, двух форм открытий: небольшие регионы, где гравитация спутника уравновешена напряжением хозяина. Спутниковые звезды, которые входят в эти регионы, считают легким оставить спутник в целом и начать вращаться вокруг хозяина.
Медленно, звезда после звезды оставляет спутник, оставляя яркий след на небе, и таким образом показывая орбиту спутника.«Звездные потоки вокруг Облаков были предсказаны, но никогда не наблюдают», объясняет доктор Белокуров. «Отметив местоположения RR Gaia Lyrae на небе, мы были удивлены видеть, что узкая подобная мосту структура соединяет эти два облака. Мы полагаем, что, по крайней мере, частично этот ‘мост’ состоит из звезд, раздетых от Маленького Облака Большим. Остальные могут на самом деле быть звездами LMC, которые вынимает из него Млечный путь».
Исследователи полагают, что РР Лирэ-Бридж поможет разъяснить историю взаимодействия между облаками и нашей галактикой.«Мы сравнили форму и точную позицию Gaia звездный мост к компьютерным моделированиям Магеллановых Облаков, поскольку они приближаются к Млечному пути», объясняет доктор Денис Эркэл, соавтор исследования. «Многие звезды в мосту, кажется, были удалены из SMC в новом взаимодействии, приблизительно 200 миллионов лет назад, когда карликовые галактики прошли относительно друг рядом с другом. «Мы полагаем, что в результате того демонстрационного полета, не только звезды, но также и водородный газ были удалены из SMC. Измеряя погашение между RR Lyrae и водородными мостами, мы можем поместить ограничения на плотность газообразной Галактической короны».
Состоявший из ионизированного газа в очень низкой плотности, горячую Галактическую корону общеизвестно трудно изучить. Тем не менее, это был предмет интенсивного исследования, потому что ученые полагают, что это может содержать большинство барионных пропавших без вести – или обычный – вопрос. Астрономы пытаются оценить, где этот недостающий вопрос (атомы и ионы, которые составляют звезды, планеты, пыль и газ).
Это думало, что большинство, или даже все, этих недостающих барионов находятся в короне. Измеряя плотность кроны на больших расстояниях они надеются решить эту загадку.
Во время предыдущего столкновения между Маленьким и большим Магеллановым Облаком, обеими звездами и газом были разорваны из Маленького Облака, формируя подверженный действию приливов поток. Первоначально, газ и звезды перемещались на той же самой скорости. Однако, поскольку Облака приблизились к нашей Галактике, корона Млечного пути проявила силу сопротивления на них обоих.
Звезды, будучи относительно маленькими и плотными, ударили кулаком через корону без изменения в их скорости. Однако более незначительный нейтральный водородный газ замедлился существенно в короне.
Сравнивая текущее местоположение звезд и газа, принимая во внимание плотность газа и сколько времени Облака потратили в короне, команда оценила плотность короны. Доктор Эркэл завершает, «Наша оценка показала, что корона могла составить значительную часть недостающих барионов, в согласии с предыдущими независимыми методами. С недостающей проблемой бариона, по-видимому облегченной, текущая модель возникновения галактик держит хорошо к усиленной проверке, возможной с Gaia."