Пульсирующие звезды помогают нанести на карту дальние границы Млечного Пути

Художник

На изображении Млечного Пути этим художником показано положение Солнца (желтый круг) и других близлежащих переменных цефеид (голубые круги) по отношению к пяти недавно обнаруженным переменным цефеид (темно-синие круги), которые лежат на другой стороне Млечного. Способ. Новые звезды лежат выше и ниже плоскости галактики и указывают на вспышку внешнего диска. (Изображение предоставлено: Р. М. Кэтчпол (IoA, Кембридж) и НАСА / Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт)



Новые наблюдения пяти молодых переменных звезд показывают странное утолщение в удаленных областях галактики Млечный Путь.



Известные как переменные цефеиды, звезды расположены выше и ниже плоскости диска галактики. Это положение в сочетании с молодым возрастом звезд указывает на искривление рукава, которое ранее предполагалось наблюдениями за пылью, но не было обнаружено наличием звезд.

Ученым может быть сложно наблюдать за звездами по другую сторону галактического центра, поскольку количество межзвездной пыли увеличивается на больших расстояниях. Группа астрономов использовала два телескопа в Южноафриканской астрономической обсерватории (SAAO), чтобы определить, что пять переменных цефеид лежат на дальней стороне выступа вещества в центре Млечного Пути, выше и ниже плоскости Галактики. [Потрясающие фотографии нашей галактики Млечный Путь (Галерея)]



Юные звезды

Имея прочную связь между их яркостью и частотой пульсации, Цефеид переменные часто служат «стандартными свечами» для измерения расстояний внутри галактики. Сравнивая яркость такой звезды с тем, насколько яркой она должна быть, если бы наблюдатель стоял рядом с ней, астрономы могут вычислить, как далеко находится объект.

Группа астрономов во главе с Майклом В. Фистом из Кейптаунского университета в Южной Африке изучила несколько возможных переменных цефеид. Список был получен в рамках эксперимента по оптическому гравитационному линзированию (OGLE), который отслеживает свет примерно одного миллиарда звезд в небе для создания каталога из более чем 400 000 звезд, которые регулярно меняют яркость.



Инфракрасное изображение переменной звезды-цефеиды OGLE-BLG-CEP-32 и соседних с ней звезд (слева) вместе со спектром ее света, полученное Большим телескопом Южной Африки (справа).

Инфракрасное изображение переменной звезды-цефеиды OGLE-BLG-CEP-32 и соседних с ней звезд (слева) вместе со спектром ее света, полученное Большим телескопом Южной Африки (справа).(Изображение предоставлено Whitelock et al.)

Из первоначальных 32 изученных звезд команда Фиста классифицировала пять как истинные переменные цефеид и установила их расстояния, а также скорость их перемещения. Хотя звезды лежат в потоке, связанном с карликовой галактикой Стрельца, астрономы быстро определили, что объекты движутся слишком медленно, чтобы быть частью этой ветви. Они также не могут быть частью выпуклости Млечного Пути, поскольку расположены слишком далеко от центра Галактики.



Возраст переменных звезд исключил представление о том, что они являются изолированными выбросами. Цефеиды, которым всего около 150 миллионов лет, - молодые звезды, в то время как одиночные звезды, как правило, старше. Вместо этого переменные звезды образуют часть диска, который утолщается по мере того, как выходит за пределы галактики.

«Цефеиды и спиральные рукава - это молодые части галактики, поэтому они, как правило, находятся вместе там, где недавно произошло звездообразование», - сообщила guesswhozoo.com по электронной почте соавтор исследования Патриция Уайтлок, также из Университета Кейптауна.

Предыдущие исследования газообразного водорода показали, что диск Млечный путь скорее вспыхивает наружу, чем выравнивается, но никакие предыдущие наблюдения звезд не подтвердили эту идею.

«Мы нашли цефеиды точно на расстоянии, предсказанном для этого увеличения толщины диска», - пишет команда в новом исследовании, которое было опубликовано в Интернете сегодня (14 мая) в журнале Nature.

Это означает, что вспышка состоит не только из газа, но и из звезд, сказал Уайтлок, - характеристика, которая ранее не была известна.

Темная материя искривляет диск?

Причина вспышки остается неясной, но одно из возможных объяснений - присутствие темной материи.

К ореол темной материи окружает галактики, подобные Млечному Пути. Одно из предсказанных последствий состоит в том, что на диффузное вещество внешнего диска сильнее влияет этот загадочный материал, который не поглощает и не излучает свет, но составляет около 80 процентов материальной Вселенной.

По словам исследователей, такое искривление в других галактиках теоретически может помочь в измерении распределения их темной материи.

До сих пор ученые использовали газ, чтобы проследить вспышку внешнего диска Млечного Пути. Однако диффузный газ трудно отследить, и модели, определяющие его распределение в галактике, сильно различаются. Изучая звезды, такие как переменные цефеиды, астрономы могут получить более подробное представление о форме Млечного Пути.

Хотя команда Фиста не будет продолжать поиск переменных цефеид, это не означает, что больше не будет найдено.

«Мы ожидаем, что новые обзоры переменных звезд найдут похожие звезды в других частях галактики», - сказал Уайтлок.

Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Оригинальная статья о guesswhozoo.com.