Kaip ir kitos spiralinės galaktikos, Paukščių Tako centre yra išsipūtusi žvaigždžių sfera. Jis vadinamas „išpūtimu“ ir yra maždaug 10 000 šviesmečių spindulio. Astronomai ginčijosi dėl iškilimų, kai kurie tyrimai parodė, kad jį sukūrė keli žvaigždžių formavimosi epizodai.
Tačiau naujas tyrimas su NOIRLab's Tamsios energijos kamera rodo, kad vienas epinis žvaigždžių formavimosi sprogimas sukūrė iškilimą daugiau nei prieš 10 milijardų metų.
Paukščių Takas yra didžiulė struktūra, apimanti nuo 170 000 iki 200 00 šviesmečių. Neaišku, kiek jame yra žvaigždžių, kurių skaičius svyruoja nuo 100 iki 400 milijardų. Tikėtina, kad jame yra panašus planetų skaičius.
Mūsų Saulės sistema yra Paukščių Tako Oriono rankoje, maždaug 27 000 šviesmečių nuo galaktikos centro. Žiūrint iš mūsų taško, Paukščių Takas atrodo kaip didžiulė miglota šviesos juosta. Tačiau šiuolaikinės astronomijos dėka mes žinome daug daugiau informacijos apie Paukščių Taką morfologija .
Paprasta Paukščių Tako schema. Vaizdo kreditas: RJHall iš anglų kalbos Vikipedijos, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=52696960
Mes žinome, kad Paukščių Takas yra besisukantis diskas su spiralinėmis rankomis. Žinome, kad centre yra supermasyvi juodoji skylė, vadinama Šaulys A*. Ir mes žinome, kad nors visas diskas yra išlygintas, centrinis išsipūtimas skiriasi. Tai tarsi du kepti kiaušiniai, kurių trynys kyšo iš viršaus ir apačios.
Kaip susiformavo žvaigždžių išsipūtimas, liko neatsakytas klausimas. Yra įrodymų, kad jis augo per milijardus metų, kai susiformavo vis daugiau žvaigždžių. Kai kurie astronomai teigė, kad jis susiformavo per du skirtingus žvaigždžių formavimosi pliūpsnius, vieną prieš maždaug 10 milijardų metų ir kitą maždaug prieš 3 milijardus metų.
„Kažkas kitokio atsitiko išsipūtime“.
Michaelas Richas, Kalifornijos universiteto Los Andžele pagrindinis tyrėjas.
„Daugelis kitų spiralinių galaktikų atrodo kaip Paukščių Takas ir turi panašius iškilimus, taigi, jei galime suprasti, kaip Paukščių Takas suformavo savo iškilimą, turėsime gerą idėją, kaip darė kitos galaktikos“, – sakė vienas iš pagrindinių tyrėjų. Christianas Johnsonas iš Kosminio teleskopo mokslo instituto Baltimorėje, Merilando valstijoje. Johnsonas yra pagrindinis vieno iš straipsnių, paaiškinančių šiuos naujus rezultatus, autorius. Straipsnis pavadintas „Blanco DECam Bulge Survey (BDBS) II: projekto vykdymas, duomenų analizė ir ankstyvieji mokslo rezultatai“. Jis paskelbtas Karališkosios astronomijos draugijos mėnesiniuose pranešimuose.
Nauja apklausa teigia, kad žvaigždės 1000 šviesmečių galaktikos centre susiformavo per vieną epinį įvykį maždaug prieš 10 milijardų metų. Tuo metu didžiulis kiekis dujų nukrito į centrinį regioną, sukeldamas visą žvaigždžių gimimą. Visos tos dujos galėjo būti pirminės medžiagos, įtrauktos į centrą, arba jos galėjo atsirasti susiliejus su kita mažesne galaktika.
Šie rezultatai gauti iš Dark Energy Camera (DECam) tyrimo, kuriame dalyvavo apie 250 milijonų žvaigždžių. Apklausa buvo sutelkta į ultravioletinę šviesą iš vadinamųjų Raudona gumulėlė žvaigždės. Tyrėjai sugebėjo išanalizuoti šių žvaigždžių cheminę sudėtį.
Šiame paveikslėlyje parodytas Paukščių Tako centro plataus lauko vaizdas su ištraukiamu vaizdu, padarytu „Dark Energy Camera“ (DECam) Cerro-Tololo tarpamerikietiškoje observatorijoje Čilėje. Nors Paukščių Tako nuotrauka apima 71 dangaus laipsnį, DECam vaizdas apima 0,5 x 0,25 laipsnio (plotas maždaug dvigubai platesnis nei pilnatis).
KREDITAI: Paukščių Tako nuotrauka: Akira Fujii; Įdėta nuotrauka: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/ STScI , W. Clarkson (UM-Dearborn), C. Johnson (STScI) ir M. Rich (UCLA)
Paprastai astronomai analizuoja žvaigždės cheminę sudėtį naudodami spektroskopiją. Tai gali būti kruopštus procesas, nes vienu metu galima analizuoti tik keletą žvaigždžių. Tačiau šiame „DECam Bulge Survey“ astronomai galėjo išanalizuoti daug daugiau iš karto. Iš viso buvo ištirta 70 000 iškilimų žvaigždžių.
„Ši apklausa suteikia mums didelį vaizdą apie išsipūtimą tokiu būdu, kurio nepavyko padaryti daugelyje ankstesnių tyrimų“, – pridūrė bendraautorė Caty Pilachowski iš Indianos universiteto Blumingtone, Indianoje.
Svarbi žvaigždžių savybė yra jų metališkumas . Astronomijoje metališkumas reiškia elementų, sunkesnių už vandenilį ir helią, gausą. Jei žvaigždžių populiacija turi tokį patį metališkumą, greičiausiai jos yra tokio pat amžiaus ir galėjo susiformuoti iš tos pačios medžiagos. Ir žvaigždės, turinčios didesnį metališkumą, yra senesnės už žvaigždes su mažesniu metališkumu, nes sunkesni elementai galėjo būti tik sukurta ankstesnėje kartoje s žvaigždžių.
Tačiau Bulge žvaigždes sunku išsiaiškinti.
Ši nuotrauka, žvelgianti į Paukščių Tako galaktikos centrą, apima 0,5 x 0,25 laipsnio danguje (maždaug dvigubai platesnė už Mėnulio pilnatį) ir joje yra daugiau nei 180 000 žvaigždžių. Nuotraukoje užfiksuota maždaug 220 x 110 šviesmečių skersmens mūsų galaktikos dalis. Jis buvo nufotografuotas su tamsios energijos kamera Victor M. Blanco 4 metrų teleskopu Cerro-Tololo Inter-American observatorijoje Čilėje, NSF NOIRLab programai. Vaizdo kreditas: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/ STScI , W. Clarkson (UM-Dearborn), C. Johnson (STScI) ir M. Rich (UCLA)
Jie atrodo jaunesni nei yra ir juose yra maždaug toks pat metalų kiekis kaip ir Saulėje. Tačiau Saulė yra tik apie 4,5 milijardo metų, o Bulge žvaigždės yra senesnės. Saulė turi didesnį metališkumą, nes ji jauna; jis buvo suformuotas iš medžiagos, kuri jau buvo išgyvenusi žvaigždžių gimimo ir mirties ciklus, o tai praturtino pradinę medžiagą sunkesniais elementais.
Kyla klausimas, kodėl šios senesnės „Bulge“ žvaigždės turi tokį didelį metališkumą?
„Kažkas kitokio atsitiko išsipūtime. Metalai ten susikaupė labai labai greitai, galbūt per pirmuosius 500 milijonų jo gyvavimo metų“, – sakė vienas iš pagrindinių tyrėjų Michaelas Richas iš Kalifornijos universiteto Los Andžele.
Jei žvaigždės susidaro per ilgesnį laiką, jos turėtų turėti skirtingą metališkumo lygį. Jei jie susidarė visi iš karto, jų metališkumo lygis turėtų būti panašus. DECam tyrimas parodė, kad visos žvaigždės, esančios 1000 šviesmečių atstumu nuo galaktikos centro, turėjo tokį patį vidutinį metališkumą. Tai rodo, kad jie visi susiformavo viename žvaigždės gimimo epizode.
Apklausos duomenys rodo, kad tas žvaigždės gimimo epizodas buvo maždaug prieš 10 milijardų metų.
„Mūsų tyrimas yra unikalus, nes galėjome nuskaityti ištisinę iškilumo atkarpą šviesos bangos ilgiais nuo ultravioletinių iki matomų iki infraraudonųjų spindulių. Tai leidžia mums aiškiai suprasti, kokie yra įvairūs išsipūtimo komponentai ir kaip jie dera tarpusavyje“, – sakė Johnsonas.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: NAUJAS TYRIMAS NUSTATYTA, KAD VIENAS ŽVAIGŽDŽIŲ FORMAVIMAS SUKŪRĖ PAUKO TAKO Centrinį išsipūtimą
- Naujas tyrimas: „Blanco DECam Bulge Survey“ (BDBS) II: projekto vykdymas, duomenų analizė ir ankstyvieji mokslo rezultatai
- Naujas tyrimas: Blanco DECam išsipūtimo tyrimas. I. Apklausos aprašymas ir pirmieji rezultatai
- Visata šiandien: Paukščių Takas jau pradeda virškinti Magelano debesis, pradedant nuo jų apsauginių karštų dujų aureolių
