Возраст нашей галактики: Точный возраст Млечного Пути вычислили по звездным землетрясениям |

Содержание

Новые данные о возрасте Млечного Пути рассказывают о его истории

9 января 2016

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, MPIA

Подпись к фото,

Млечный путь расширяется из центра к периметру уже в течение 13,6 млрд лет

Астрономы измерили возраст 70 тысяч звезд в нашей галактике — Млечном Пути — и нанесли результаты на галактическую карту.

Они подтверждают то, о чем космологи догадывались уже давно, — наша галактика расширяется, а самые древние звезды находятся в ее центре.

Новая галактическая карта, крупнейшая за всю историю астрономии, была представлена на 227-м заседании Американского Астрономического общества.

«Мы впервые с беспрецедентной точностью проследили, как формировалась наша галактика», — рассказала Би-би-си руководитель группы исследователей Мелисса Несс.

По ее словам, получен возрастной срез Млечного Пути, от центра галактики до крайних пределов галактического диска.

«Теперь мы имеем данные о возрасте звезд не только в плоскости диска, но также и в пространстве над плоскостью галактики», — сказала доктор Несс, которая работает в Астрономическом институте Макса Планка в Германии.

Для вычисления возраста каждой звезды астрономы сравнивали данные, полученные с двух телескопов.

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Во-первых, данные поступали в рамках проекта «Апогей», который основан на использовании наземных телескопов, автоматически измеряющих излучение до 300 звезд одновременно в широком диапазоне электромагнитного спектра.

Однако только по спектрам звезд их возраст определить невозможно. Поэтому астрономы воспользовались данными, поступавшими от орбитального телескопа «Кеплер». Этот телескоп в течение долгого времени направлен на звездные скопления и может устанавливать массу звезды.

«Если нам известна масса звезды, мы можем определить ее возраст», — объясняет доктор Несс. Ученые смогли составить модель соотношения массы звезды и ее возраста к ее спектру.

Затем эта модель применялась для определения возраста остальных звезд, уже только с использованием их спектра.

«Речь идет о революционном достижении, потому что ранее возраст звезды только на основе ее спектра определить было очень трудно», — объясняет доктор Несс.

Другие методы определения возраста звезды — например, измерение скорости ее вращения — занимают очень длительное время.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Возраст звезды коррелирует с её массой и спектром

Все звезды, нанесенные на новую карту, относятся к категории красных гигантов. Как объясняет доктор Несс, эти звезды обладают очень большой яркостью и их легко наблюдать на галактических расстояниях.

Этот возрастной срез нашей галактики дает недвусмысленную картину: «Наша галактика начала свою историю в форме небольшого диска, который постоянно расширяется в направлении от центра».

«Мы уже давно подозревали нечто подобное, но теперь впервые получили инструментальное подтверждение этой модели роста на основе анализа возраста звезд практически по всему радиусу галактического диска, а не только звезд, ближайших к нашему Солнцу».

Начало начал: астрономы отыскали древнейшее сердце нашей Галактики

25 сентября 2022 г.

Общество

org/Person»>
Анатолий Глянцев
Автор

Фото NASA / JPL-Caltech / ESO / R. Hurt

Ученые нашли зародыш, вокруг которого формировался Млечный Путь. Его возраст превышает 90% возраста Вселенной. Подробное изучение вновь открытого объекта поможет узнать историю зарождения нашего звездного дома, считает научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев

Команда исследователей обнаружила в недрах Млечного Пути тысячи чрезвычайно древних звезд. Их возраст превышает 12,5 млрд лет, что почти равно возрасту Вселенной (13,8 млрд лет). Исследователи полагают, что это остатки протогалактики, лежавшей у истоков Млечного Пути.

Слияния и поглощения

Наша весьма крупная Галактика стала такой далеко не сразу. Множество мелких звездных систем притягивались и сталкивались, чтобы слиться в Млечный Путь во всем его нынешнем великолепии. Наблюдая траектории и химический состав звезд, ученые пытаются определить их происхождение и реконструировать историю Галактики. Эта область исследований прозрачно именуется галактической археологией.

За последние 11 млрд лет с нашей Галактикой столкнулись и слились как минимум пять соседних. Но этот процесс начался много раньше. Недавно ученые из Германии, Великобритании, США и Китая обнаружили протогалактику-зародыш, находившуюся на месте Млечного Пути в первый миллиард лет существования Вселенной.

Астрономы воспользовались свежими наблюдениями орбитального телескопа «Гайя». Этому аппарату стоимостью около €1 млрд мы обязаны богатейшим звездным каталогом в истории — 1,8 млрд звезд. Для многих из этих светил «Гайя» определила положение на трехмерной карте Галактики, траекторию движения и спектр. Последний позволяет судить о химическом составе звезды, а потому и о ее возрасте.

Материал по теме

Приметы возраста

Почти все атомы, возникшие после Большого взрыва, приходились на простейшие химические элементы — водород и гелий. Остальные ячейки таблицы Менделеева, за немногими исключениями, были заполнены благодаря звездам. Новые элементы рождались в термоядерных топках светил, во взрывах сверхновых и в столкновениях нейтронных звезд. Отгоревшие звезды умирали, рассеивая свое вещество по космосу. Из этого материала рождались новые светила. Мы можем опознать самые древние звезды по простому признаку — они очень бедны элементами тяжелее гелия.

Все такие элементы астрономы скопом именуют металлами (химика от такой терминологии хватил бы удар). Величина, показывающая содержание металлов в звезде, называется металличностью и обозначается [M/H]. Ученым удобно сравнивать все светила с Солнцем, ведь о нем мы знаем куда больше, чем о любой другой звезде. Поэтому металличность Солнца положили равной нулю. Звезды, которые беднее металлами, чем Солнце (и, значит, старше его) имеют отрицательную металличность: [M/H] < 0.

Исток молочной реки

Авторы нового исследования отобрали в архивах «Гайи» данные о 1,5 млн ярких звезд в центральной области Млечного Пути. Среди них оказалось около 70 000 светил с металличностью [M/H] < −1, в том числе 20 000 — с [M/H] < −1,5 и около 4000 — с [M/H] < −2. Возраст последних превышает 12,5 млрд лет.

Нельзя сказать, что это рекордный показатель. В Млечном Пути известны отдельные звезды даже старше 13 млрд лет. Но неизвестно, образовались ли эти патриархи на месте или были принесены одной из поглощенных галактик.

Материал по теме

А вот тысячи звезд, найденные «Гайей», скорее всего, относятся к древнейшей сердцевине Млечного Пути. На это указывают несколько фактов. Во-первых, почти все эти светила расположены в радиусе 16 000 световых лет от центра Галактики, а большинство и вовсе в радиусе 9000 световых лет (это первые 18% радиуса Млечного Пути). Во-вторых, более тонкие детали состава указывают на то, что звезды сформировались в центре некой массивной системы. Естественно считать, что протогалактика-зародыш Млечного Пути и есть эта система. Наконец, они мирно движутся по почти круговым орбитам. Между тем остатки разрушенных и поглощенных галактик-пришельцев обычно выносятся на вытянутые эллиптические траектории.

Авторы не утверждают, что открытая ими звездная система была участницей самого первого столкновения, с которого начался рост Млечного Пути. Реконструировать историю Галактики до подобного первопредка едва ли возможно. Первые «слияния и поглощения» произошли слишком давно, а их участники имели слишком малую массу, чтобы от этих катастроф остались следы. Однако найденная авторами структура существует как единое целое более 90% возраста Вселенной, и почти вся современная масса Млечного Пути наросла на нее, как на сердцевину. Так что ее вполне можно назвать корнем, или истоком, Млечного Пути.

Нынешнее открытие должно стать лишь началом изучения этого истока, подчеркивают астрономы. «Гайя» — превосходный телескоп, но для него это была лишь крошечная часть огромной работы по обзору 1,8 млрд звезд. Нужны наблюдения, специально сосредоточенные на открытой сердцевине Галактики. Они могут многое рассказать о древнейшем прошлом нашего звездного дома.

Анатолий Глянцев
Автор

#космос
#астрономия
#галактики
#телескоп

Рассылка Forbes

Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях

Галактика Млечный Путь

: факты о нашем космическом соседстве

Движения звезд в галактике Млечный Путь в следующие 400 тысяч лет на основе данных европейской миссии Gaia.
(Изображение предоставлено ЕКА)

Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой, возраст которой составляет около 13,6 миллиардов лет, с большими вращающимися рукавами, простирающимися через космос.

Краткая информация о Млечном Пути:

– Тип галактики: Спиральная перемычка
– Возраст: 13,6 миллиарда лет (и продолжает расти)
– Размер: 100 000 световых лет в поперечнике
– Количество звезд: около 200 миллиардов
– Время вращения: 250 миллионов лет -лет толщиной, по данным обсерватории Лас-Кумбрес .

Подобно тому, как Земля вращается вокруг Солнца, Солнечная система вращается вокруг центра Млечного Пути. Несмотря на то, что наша Солнечная система летит со скоростью около 515 000 миль в час (828 000 км в час), согласно данным сайта «Интересная инженерия» (открывается в новой вкладке), нашей Солнечной системе требуется около 250 миллионов лет, чтобы совершить один оборот. В последний раз, когда наша планета находилась в таком положении, динозавры только появлялись, а млекопитающие еще не эволюционировали.

Если бы центром Млечного Пути был город, мы бы жили в пригороде, на расстоянии от 25 000 до 30 000 световых лет от центра города. Жизнь на окраине хороша; мы оказываемся в одном из меньших районов, рукаве Ориона-Лебедя, зажатом между большими рукавами Персея и Киля-Стрельца. Если бы мы двинулись вглубь к центру города, мы бы нашли рукава Щита-Центавра и Норма.

Связанный: Как фотографировать Млечный Путь: руководство для начинающих и любителей

В ясную ночь, лишенную светового загрязнения, мы можем мельком увидеть яркие огни галактического города, прочерчивающие ночное небо. Наше окно во Вселенную, эта молочно-белая полоса звезд, пыли и газа — вот откуда наша галактика получила свое название.

В самом сердце Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец A*. Этот зверь, масса которого примерно в 4 миллиона раз превышает массу Солнца, поглощает все, что подходит слишком близко, поглощая достаточный запас звездного материала, что позволяет ему вырасти в гиганта. В 2022 году нам впервые сфотографировал этого обжора в центре нашей галактики с помощью инновационной техники, позволяющей нам увидеть тень черной дыры.

Почему наша галактика называется Млечный Путь?

Согласно Американскому музею естественной истории (AMNH), наш галактический дом называется Млечный Путь из-за его кажущегося молочно-белого цвета, когда он простирается по ночному небу. В греческой мифологии эта молочная полоса появилась потому, что богиня Гера разбрызгивала молоко по небу.

Во всем мире Млечный Путь известен под разными именами. Например, в Китае она называется «Серебряная река», а в пустыне Калахари в Южной Африке — «Хребет ночи».

Тип галактики Млечный Путь и великие дебаты 1920 года

Галактика Андромеды находится на пути столкновения с Млечным Путем. (Изображение предоставлено Ян Ханвэнь и Чжоу Цзэчжэнь)

(открывается в новой вкладке)

Мы постоянно расширяем наши знания о Млечном Пути, хотя до недавнего времени астрономы считали, что все звезды на небе принадлежат нашей галактика.

«Большие дебаты» в 1920 году стали поводом для обсуждения астрономами Гербером Кертисом и Харлоу Шепли масштаба Вселенной и перспективы «островных вселенных» (галактик), согласно данным Национальной академии наук .

С одной стороны, Шепли считал, что Млечный Путь намного больше, чем предполагалось ранее, и что мы не были в центре. Он также утверждал, что «спиральные туманности», такие как Андромеда, были частью Млечного Пути. С другой стороны, Кертис не оспаривал утверждения Шепли о гораздо большем Млечном Пути, однако он утверждал, что существуют большие островные вселенные (галактики), такие как Андромеда, которые лежат за пределами Млечного Пути.

Спор разрешился, когда Эдвин Хаббл измерил переменные звезды-цефеиды и доказал, что Андромеда находится далеко за пределами Млечного Пути. По современным оценкам, галактика Андромеды, ближайшая к нам галактика, находится на расстоянии 2,5 миллиона световых лет.

Совсем недавно астрономы пытались выяснить, к какому типу галактик относится Млечный Путь. Наши лучшие оценки на сегодняшний день предполагают, что это спираль с перемычкой, а это означает, что в центре есть перемычка. Астрономы могут оценить форму Млечного Пути, глядя на его звездное население, а также на их движение по небу.

Будущее столкновение галактических масштабов

Изучение других галактических столкновений дает представление о будущем слиянии Андромеды и Млечного Пути. (Изображение предоставлено NASA Hyperwall)

(открывается в новой вкладке)

Теперь мы знаем, что Млечный Путь находится в Местной группе галактик, состоящей из более чем 30 галактик, включая Андромеду, Треугольник и Лев I, и это лишь некоторые из них. Оказывается, неплохо знать, кто ваши соседи, поскольку они могут быть ближе, чем вы думаете. Млечный Путь в настоящее время мчится к Андромеде со скоростью 250 000 миль в час (400 000 км/ч). Хотя пока не о чем беспокоиться, этот крах космических масштабов произойдет не раньше, чем через 4 миллиарда лет.

НАСА и другие космические объекты уже несколько десятилетий наблюдают за далекими столкновениями галактик, чтобы понять, с чем мы можем столкнуться, когда Андромеда и Млечный Путь столкнутся. Короче говоря, беспокоиться не о чем; Чем длиннее история, тем интереснее процесс, поскольку он показывает, как могут развиваться галактики.

Например, наблюдения трехстороннего галактического столкновения в 2022 году с использованием знаменитого космического телескопа Хаббла дали некоторые интригующие выводы. Самый большой из группы, когда он вышел на узкую орбиту с двумя другими, зацепил какой-то материал своей относительно более сильной гравитацией. Это создало интригующую полосу газа, пыли и других материалов, стекающих в большую галактику, видимую даже с Земли.

В то время как рукава Млечного Пути наверняка будут разорваны этим процессом, отдельные звезды находятся в относительной безопасности, так как промежутки между ними довольно велики. Другими словами, не ищите столкновений звезд, так как их практически не будет. Однако рождение звезды ускорится из-за количества газа, закачиваемого в нашу галактику, в результате чего наша галактика станет ярче, а ее население увеличится в ближайшие миллионы лет после столкновения.

Таким образом, наша собственная солнечная система должна быть относительно безопасной из-за низкого риска столкновения со звездами. Тем не менее, мы можем оказаться брошенными на совершенно другой путь вокруг нового галактического центра по мере того, как происходит слияние.

Одним из практических эффектов является то, что созвездия, которые мы наблюдаем с Земли, могут меняться по мере изменения орбит звезд или добавления новых звезд; при этом столкновение происходит так далеко в будущем, что созвездия, которые мы видим сегодня, могут быть изменены в любом случае из-за естественного звездообразования и звездной гибели вне столкновения. Этот таймлапс Млечного Пути показывает, как ночное небо будет меняться со временем.

Млечный Путь: Размер, структура и масса

Завораживающая светящаяся полоса Млечного Пути веками поражала человечество. (Изображение предоставлено: Фото Кендалла Хупса с сайта Pexels)

Раньше изучение Млечного Пути было заведомо трудным делом. Астрономы иногда сравнивают свои усилия с попыткой описать размер и структуру леса, теряясь посреди него. С нашего положения на Земле нам просто не хватает обзора. Но два новаторских космических телескопа, запущенных с 1990-х годов, помогли открыть золотой век исследований Млечного Пути. Были достигнуты значительные успехи, особенно после запуска в 2013 году миссии Gaia Европейского космического агентства (ЕКА).

Телескопы позволили астрономам различать основную форму и структуру некоторых из ближайших галактик до того, как они поняли, что смотрят на галактики. Но воссоздание формы и структуры нашего собственного галактического дома было медленным и утомительным. Процесс включал создание каталогов звезд, нанесение на карту их положения на небе и определение того, насколько далеко они находятся от Земли.

Голландский астроном Ян Оорт, которого иногда называют мастером галактической системы, первым понял, что Млечный Путь не неподвижен, а вращается, и рассчитал скорости, с которыми звезды на разных расстояниях вращаются вокруг галактического центра. Также именно Оорт определил положение нашего солнца в огромной галактике. (Облако Оорта, хранилище триллионов комет вдали от Солнца, было названо в его честь.)

Структура галактики Млечный Путь, вид сверху на галактический диск. (Изображение предоставлено: NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech)

Постепенно возникла сложная картина спиральной галактики, которая кажется совершенно обычной.

В центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец A*. Черную дыру, открытую в 1974 году, с массой, равной массе четырех миллионов солнц, можно наблюдать в небе с помощью радиотелескопов вблизи созвездия Стрельца.

Все остальное в галактике вращается вокруг этих мощных врат в небытие. В непосредственной близости от него находится плотно упакованная область пыли, газа и звезд, называемая галактической выпуклостью. По данным ESA, в случае Млечного Пути эта выпуклость имеет форму арахиса и имеет диаметр 10 000 световых лет. В нем находится 10 миллиардов звезд (из общего количества Млечного Пути около 200 миллиардов), в основном это старые красные гиганты, сформировавшиеся на ранних стадиях эволюции галактики.

Связанные: «Странный сигнал» исходит из Млечного Пути. Что вызывает это?

За выпуклостью простирается галактический диск. Эта особенность составляет 100 000 световых лет в поперечнике и 1000 световых лет в толщину, и в ней находится большинство звезд галактики, включая наше Солнце. Звезды диска рассеяны в облаках звездной пыли и газа. Когда мы смотрим на небо ночью, вид этого диска с ребра, простирающегося к галактическому центру, захватывает дух.

Звезды в диске вращаются вокруг галактического центра, образуя закрученные потоки, которые, кажется, исходят из галактической выпуклости, как рукава. Исследования механизмов, которые управляют созданием спиральных рукавов, все еще находятся в зачаточном состоянии, но последние исследования показывают, что эти рукава формируются и рассеиваются в течение относительно коротких периодов до 100 миллионов лет (из 13 миллиардов лет эволюции галактики).

Внутри этих рукавов звезды, пыль и газ упакованы более плотно, чем в менее заполненных областях галактического диска, и эта повышенная плотность вызывает более интенсивное звездообразование. В результате звезды в галактическом диске, как правило, намного моложе звезд в балдже.

«Спиральные рукава подобны автомобильным пробкам в том смысле, что газ и звезды собираются вместе и движутся в рукавах медленнее. По мере того, как материал проходит через плотные спиральные рукава, он сжимается, и это вызывает большее звездообразование», — Денилсо Камарго из Федеральный университет Риу-Гранди-ду-Сул в Бразилии, говорится в заявлении .

Млечный Путь в настоящее время имеет четыре спиральных рукава, согласно данным Национального научного фонда (NSF). Есть два основных рукава — Персей и Щит-Центавр — и Стрелец и Местный Рукав, которые менее выражены. Ученые до сих пор обсуждают точное положение и форму этих рукавов, используя данные Gaia.

Диск Млечного Пути не плоский, а искривленный (открывается в новой вкладке), по данным ЕКА. Когда он вращается, он прецессирует, как качающийся волчок. Это колебание, по существу гигантская рябь, вращается вокруг галактического центра гораздо медленнее, чем звезды на диске, совершая полный оборот примерно за 600–700 миллионов лет. Астрономы считают, что эта рябь может быть результатом прошлого столкновения с другой галактикой.

Структура Млечного Пути с его вращающимся искривленным галактическим диском. (Изображение предоставлено: Stefan Payne-Wardenaar; вставка: NASA/JPL-Caltech; макет: ESA)

(открывается в новой вкладке)

Вокруг диска и выпуклости разбросаны шаровые скопления, скопления древних звезд, а также приблизительно Согласно заявлению ЕКА, 40 карликовых галактик либо вращаются вокруг Млечного Пути, либо сталкиваются с ним (открывается в новой вкладке).

Все это окружено сферическим ореолом из пыли и газа, который в два раза шире диска. Астрономы считают, что вся галактика окружена еще большим ореолом невидимой темной материи. Поскольку темная материя не излучает никакого света, о ее присутствии можно судить только косвенно по ее гравитационному влиянию на движение звезд в галактике. Расчеты показывают, что этот загадочный материал составляет до 90% массы галактики.

Масса Млечного Пути, включая темную материю, составляет 1,5 триллиона солнечных масс, согласно последним оценкам НАСА . Видимая материя галактики распределена между ее 200 миллиардами звезд, их планетами и массивными облаками пыли и газа, заполняющими межзвездное пространство. Астрономы не совсем уверены, сколько планет находится в Млечном Пути, учитывая, что мы нашли всего несколько тысяч, но одна оценка НАСА предполагает, что это на больше, чем 100 миллиардов планет9.0036 . Сколько солнечных систем в Млечном Пути — тоже загадка, так как мы все еще ищем планеты.

Где находится солнце на Млечном Пути?

Солнце — одна из 200 миллиардов звезд, составляющих галактику Млечный Путь. (Изображение предоставлено NASA/GSFC/SDO)

Солнце вращается на расстоянии около 26 000 световых лет от черной дыры Стрельца A*, примерно в середине галактического диска. Путешествуя со скоростью 515 000 миль в час (828 000 км в час), Солнцу требуется 230 миллионов лет, чтобы совершить полный оборот вокруг галактического центра.

Солнце находится у края Местного рукава Млечного Пути, одного из двух меньших спиральных рукавов галактики. В 2019 году, используя данные миссии Gaia, астрономы обнаружили, что Солнце, по сути, скользит по волне межзвездного газа длиной 9000 световых лет, шириной 400 световых лет и волнами на 500 световых лет выше и ниже галактического диска, согласно ЕКА. .

Планеты Солнечной системы вращаются не в плоскости галактики, а наклонены примерно на 63 градуса.

«Это похоже на то, что мы плывем по галактике боком», — сказал Space. com Мерав Офер, астрофизик из Университета Джорджа Мейсона в Вирджинии.

Что такое черная дыра в Млечном Пути?

Стрелец A*, сделанный рентгеновской обсерваторией НАСА Чандра. (Изображение предоставлено NASA/CXC/Caltech/M.Muno et al.)

(открывается в новой вкладке)

Черная дыра в Млечном Пути называется Стрелец A* . Черная дыра в основном спит, что делает ее очень сложной для наблюдения. Стрелец A* имеет массу, в 4,3 миллиона раз превышающую массу Солнца, астрономы Рейнхард Генцель и Андреа Гез открыли его в 2008 году. Приблизительный диаметр составляет 14,6 миллиона миль (23,5 миллиона километров) . Для сравнения, сам Млечный Путь имеет примерно 100 000 световых лет в ширину и 1000 световых лет в толщину.

Огромный газовый диск вокруг Стрельца A* выбрасывается на расстояние от 5 до 30 световых лет от сверхмассивной черной дыры. Именно эта огромная, но разреженная область газа дает немного материала для активности Стрельца А*. Известно, что этот регион излучает рентгеновские лучи из-за питания газом или из-за трения внутри диска, когда температура достигает 18 миллионов градусов по Фаренгейту (10 миллионов градусов по Цельсию).

Ученые хотели бы получить больше информации об этой сверхмассивной черной дыре, чтобы узнать больше о том, как она образовалась и какие условия сделали возможным ее рост. Пара возможностей включает в себя меньшие черные дыры, которые становятся довольно большими, поскольку они поглощают пыль и газ в окружающей среде поблизости; в качестве альтернативы, более мелкие черные дыры могут сливаться вместе и создавать что-то более чудовищное.

Изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, бегемота, получившего название Стрелец A*, полученное телескопом Event Horizon 12 мая 2022 года. (Изображение предоставлено коллаборацией Event Horizon Telescope)

(открывается в новая вкладка)

Как правило, у ученых есть улучшающие модели черных дыр звездной массы и черных дыр промежуточной массы. Эти объекты образуются, когда огромные звезды, масса которых во много раз превышает массу нашего Солнца, коллапсируют после остановки ядерного синтеза. Поскольку они больше не могут остановить гравитационный коллапс, они сжимаются до гравитационно мощного объекта, который может искривлять время и пространство вокруг себя настолько сильно, что свет больше не может выйти.

Мы постепенно узнаем больше о Стрельце A* благодаря таким усилиям, как первое в истории изображение черной дыры , которое было получено 12 мая 2022 года. -быстро к центру черной дыры; изображение представляет собой тень высокой четкости. Для этого изображения потребовалось большое количество обсерваторий по всему миру, размером примерно с Землю, что стало возможным благодаря телескопу горизонта событий (EHT).

Связанный: Вот как ученые превратили мир в телескоп (чтобы увидеть черную дыру)

Составление карты истории Млечного Пути

Эволюция Млечного Пути началась, когда облака газа и пыли начали разрушаться, сталкиваясь вместе гравитация . Из схлопнувшихся облаков выросли первые звезды, те, что мы видим сегодня в шаровых скоплениях. Вскоре после этого появилось сферическое гало, за которым последовал плоский галактический диск. Галактика начиналась с малого и росла по мере того, как неизбежная сила гравитации стягивала все воедино.

Возраст Млечного Пути примерно 13,6 миллиарда лет. (Изображение предоставлено: Будущее)

(открывается в новой вкладке)

Однако эволюция галактики все еще окутана тайной. Дисциплина под названием галактическая археология медленно разгадывает некоторые загадки жизни Млечного Пути благодаря миссии Gaia, которая выпустила свой первый каталог данных в 2018 году.

Gaia измеряет точные положения и расстояния более чем 1 миллиарда звезд, а также их световые спектры, что позволяет ученым понять состав и возраст звезд, по данным ЕКА. Данные о положении позволяют астрономам определять скорости и направления движения звезд в космосе. Поскольку объекты в космосе следуют предсказуемым траекториям, астрономы могут реконструировать пути звезд на миллиарды лет в прошлое и будущее. Объединение этих реконструированных траекторий в один звездный фильм отражает эволюцию галактики на протяжении эпох.

Есть также свидетельства (открывается в новой вкладке), что Млечный Путь столкнулся с несколькими более мелкими галактиками в ходе своей эволюции. В 2018 году группа голландских астрономов обнаружила группу из 30 000 звезд (откроется в новой вкладке), синхронно движущихся по окрестностям Солнца в направлении, противоположном остальным звездам в наборе данных. Картина движения соответствовала тому, что ученые ранее видели в компьютерном моделировании галактических столкновений. Эти звезды также различались по цвету и яркости, что свидетельствовало о том, что они произошли из другой галактики.

Вопреки ожиданиям, карликовые галактики в окрестностях Млечного Пути только что появились. (Изображение предоставлено ESA)

Истории по теме:

Год спустя были замечены остатки другого, немного более молодого столкновения. Млечный Путь продолжает поглощать более мелкие галактики и по сей день. Галактика под названием Стрелец (не путать с черной дырой) в настоящее время вращается близко к Млечному Пути и, вероятно, несколько раз врезалась в его диск за последние 7 миллиардов лет. Используя данные Gaia, ученые обнаружили, что эти столкновения вызвали периоды интенсивного звездообразования в Млечном Пути и могут даже иметь какое-то отношение к фирменной спиральной форме галактики. Исследование предполагает, что наше Солнце родилось в один из этих периодов около 4,6 миллиарда лет назад.

Съемка Млечного Пути

Съемка Млечного Пути требует темного неба. (Изображение предоставлено Getty)

(открывается в новой вкладке)

Для фотографирования Млечного Пути требуется темное небо, хороший «сезон» (обычно между февралем и октябрем), некоторое расстояние от светового загрязнения и возможность использовать фотографическое оборудование. поймать его слабый свет. К счастью, Млечный Путь виден как в северном, так и в южном полушариях, и его можно запечатлеть с помощью стандартных предметов любительской фотосъемки.

Если есть возможность, доберитесь до своего места в дневное время, так как вы, вероятно, захотите разведать местность в поисках лучших ракурсов. Хорошие изображения Млечного Пути, как правило, творчески используют ландшафт, поэтому ищите интересные и выдающиеся природные особенности, такие как горы, валуны или формы скал.

Дальше фотосессия. Вообще говоря, используйте штатив, настройте свое оборудование на режим интервальной съемки и будьте готовы экспериментировать с разными фокусами и разными объективами. Для начинающих у нас также есть полное руководство по как сфотографировать Млечный Путь (откроется в новой вкладке).

Будущее исследований Млечного Пути

С начала своей деятельности миссия Gaia представила три обновления своего обширного звездного каталога. Астрономы со всего мира продолжают анализировать данные в поисках новых закономерностей и открытий.

Данные Gaia в настоящее время генерируют больше исследовательских работ, чем даже знаменитый космический телескоп Хаббл. Gaia будет продолжать составлять карты галактики по крайней мере до 2025 года, пока космический корабль остается в добром здравии, а составленный им каталог будет занимать астрономов на десятилетия вперед.

До Gaia самый большой набор данных о положении и расстоянии до звезд в Млечном Пути был получен из миссии под названием Hipparcos в честь древнегреческого астронома, который начал картографировать ночное небо за 150 лет до нашей эры. Hipparcos видел только около 100 000 самых ярких звезд в окрестностях Солнца, по сравнению с одним миллиардом Gaia. Данные также были менее точными.

Несмотря на то, что Gaia видит менее 1% звезд в галактике, астрономы могут расширить свои выводы и смоделировать поведение всего Млечного Пути.

Дополнительные ресурсы

Узнайте больше о Млечном Пути и других галактиках с помощью этого бесплатного учебного материала от Открытого университета (откроется в новой вкладке). Исследуйте Млечный Путь в виртуальной реальности (откроется в новой вкладке) с миссией ESA Gaia. Совершите путешествие по Млечному Пути с Gaia Sky (откроется в новой вкладке), программным обеспечением для трехмерной астрономической визуализации в реальном времени, которое использует данные миссии ESA Gaia. Узнайте, почему было так сложно изучать Млечный Путь до Гайи, в этой статье ЕКА (откроется в новой вкладке).

Библиография

Сян, М., Рикс, Х.В. «Изображение ранней истории формирования нашего Млечного Пути с временным разрешением (откроется в новой вкладке)». Природа 603, 599–603 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04496-5

Робин, Энни С. и др. «Синтетический взгляд на структуру и эволюцию Млечного Пути (открывается в новой вкладке)» Астрономия и астрофизика 409.2 (2003): 523-540.

Денен, Уолтер и Джеймс Бинни. «Массовые модели Млечного Пути. (открывается в новой вкладке)» Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества 294.3 (1998): 429-438.

Хельми, Амина. «Потоки, подструктуры и ранняя история Млечного Пути (открывается в новой вкладке)» Ежегодный обзор астрономии и астрофизики 58 (2020): 205–256.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Тереза — лондонский журналист, работающий в области науки и техники, начинающий писатель-фантаст и гимнастка-любитель. Родом из Праги, Чешская Республика, она провела первые семь лет своей карьеры, работая репортером, сценаристом и ведущей различных телепрограмм Чешского общественного телевидения. Позже она сделала перерыв в карьере, чтобы продолжить образование, и добавила степень магистра естественных наук Международного космического университета во Франции к степени бакалавра журналистики и магистра культурной антропологии Карлова университета в Праге. Она работала репортером в журнале Engineering and Technology, работала внештатным сотрудником в ряде изданий, включая Live Science, Space. com, Professional Engineering, Via Satellite and Space News, а также работала научным редактором в Европейском космическом агентстве.