Недавно обнаруженное скопление молодых звезд (обозначено голубой звездой) находится на периферии Млечного Пути. Эти звезды, вероятно, образовались из материала, происходящего из соседних карликовых галактик, называемых Магеллановыми Облаками. Предоставлено: Д. Нидевер; NASA
Окраины Млечного Пути являются домом для самых старых звезд галактики.
Но астрономы обнаружили нечто неожиданное в этом сообществе небесных пенсионеров: скопление молодых звезд.
Еще более удивительным является то, что спектральный анализ показывает, что эти молодые звезды имеют внегалактическое происхождение. Звезды, по-видимому, образовались не из материала Млечного Пути, а из двух близлежащих карликовых галактик, известных как Магеллановы Облака. Эти галактики сталкиваются с нашей собственной. Открытие предполагает, что поток газа, выходящий из галактик, примерно вдвое меньше, чем тот, что врезался в Млечный путь, как считалось ранее.
«Это маленькое скопление звезд — в общей сложности менее нескольких тысяч — но оно имеет большое значение за пределами своей локальной области Млечного пути», — говорит первооткрыватель Адриан Прайс-Уилан, научный сотрудник Центра вычислительных систем Института Флатирон в Нью-Йорке. (Кластер также носит его имя: Price-Whelan 1.)
Астрономы обнаружили группу молодых звезд (обозначены синими звездами) на окраине Млечного Пути. Ученые предполагают, что эти звезды образовались из материала двух карликовых галактик, известных как Магеллановы Облака. Предоставлено: А. Прайс-Уилан.
Идентифицировать скопления звезд сложно, потому что наша галактика полна лучистых сфер. Некоторые звезды могут показаться близко друг к другу на небе, но на самом деле они находятся на совершенно разных расстояниях от Земли. Другие звезды могут временно соседствовать друг с другом, но двигаться в противоположных направлениях. Чтобы определить, какие звезды на самом деле сгруппированы вместе, требуется большое количество точных измерений.
А.Прайс-Уилан начал с последних данных, собранных космическим кораблем Gaia, который измерил и структурировал расстояния и движения 1,7 миллиардов звезд. Он искал в наборе данных Gaia очень синие звезды, которые редко встречаются во вселенной, и обнаружил скопления звезд, движущихся рядом с ними. После перекрестного сопоставления и удаления известных кластеров один остался.
Обнаруженный кластер сравнительно молод, ему 117 миллионов лет, и он находится на окраине Млечного Пути. «Это действительно очень далеко», — говорит А.Прайс-Уилан. «Это дальше, чем любые известные молодые звезды в Млечном Пути, которые обычно находятся на диске. Так что я сразу же сказал: «Священный дым, что это?»
Скопление расположено в области около реки газа, названной Магеллановым потоком, который формирует самый дальний край Большого и Малого Магеллановых Облаков и достигает Млечного Пути. Газ в потоке не содержит много металла, в отличие от газов во внешних пределах Млечного Пути. Дэвид Нидевер, доцент кафедры физики в Университете штата Монтана в Бозмане, провел анализ содержания металлов в 27 самых ярких звездах в скоплении. Как и в Магеллановом потоке, звезды содержат скудные уровни металла.
Визуализация положения обнаруженного звездного скопления Price-Whelan 1 (синие точки) относительно Млечного пути (белые точки). Звездное скопление, вероятно, образовалось из материала Большого и Малого Магеллановых Облаков (фиолетовые точки). Вертикальная зеленая линия показывает местоположение Солнца. Предоставлено: А. Прайс-Уилан; Моделирование Дж. Ханта
Исследователи предполагают, что кластер, образованный в виде газа из Магелланова потока, прошел через газы, окружающие Млечный путь. Этот проход создал силу сопротивления, которая сжала газ Магелланова Потока. Это сопротивление, наряду с приливными силами от гравитационного рывка Млечного Пути, сжало газ достаточно, чтобы вызвать формирование звезды. Со временем звезды приблизились к окружающему газу и присоединились к Млечному Пути.
Присутствие звезд представляет уникальную возможность. Измерение расстояния газа от Земли является хитрым и неточным, поэтому астрономы не были уверены, как далеко Магелланов поток от Млечного пути. Расстояние звезд, с другой стороны, сравнительно тривиально. Используя текущие положения и движения звезд в скоплении, исследователи предсказывают, что край Магелланова потока находится на расстоянии 90 000 световых лет от Млечного пути. Это примерно половина ранее предсказанного расстояния.
«Если Магелланов поток будет ближе, особенно ведущая рука, ближайшая к нашей галактике, то он, вероятно, будет включен в Млечный путь раньше, чем предсказывает текущая модель», — говорит Д.Нидевер. «В конечном итоге этот газ превратится в новые звезды на диске Млечного Пути. Сейчас наша галактика расходует газ быстрее, чем пополняется. Этот поступающий дополнительный газ поможет нам пополнить этот резервуар и убедиться, что наша галактика продолжает процветать и формировать новые звезды».
Обновленное расстояние до Магелланова потока улучшит модели расположения Магеллановых облаков, говорит А.Прайс-Уилан. Усовершенствованные числа могут даже разрешить спор о том, проходили ли Магеллановы Облака через Млечный путь раньше. Поиск ответа на этот вопрос поможет астрономам лучше понять историю и свойства нашей галактики.
Больше статей читайте на моём телеграм-канале Quant
Канал, посвящённый физике, квантовой механике и астрофизике.
Подписывайтесь и расширяйте свои знания!