Coś niewidocznego rozrywa najbliższą Ziemi gromadę gwiazd


Dziwne rzeczy dzieją się w Drodze Mlecznej.

 

Według nowej analizy danych z satelity Gaia - najbliższa naszemu Układowi Słonecznemu gromada gwiazd jest obecnie rozrywana na strzępy - zaburzana nie tylko przez normalne procesy, ale również przez grawitacyjne przyciąganie czegoś masywnego, czego nie jesteśmy w stanie dostrzec.

Te zaburzenia - zdaniem astronomów, mogą być wskazówką, że w pobliżu znajduje się niewidzialna kępa ciemnej materii, która sieje grawitacyjne spustoszenie we wszystkim, co znajdzie się w jej zasięgu.

Tak naprawdę, rozerwanie gromad gwiazd przez siły grawitacyjne jest nieuniknione. Gromada gwiazd jest, jak sama nazwa wskazuje, ciasnym, gęstym skupiskiem gwiazd. Nawet wewnątrz niej oddziaływania grawitacyjne mogą być dość gwałtowne.

Między tymi wewnętrznymi oddziaływaniami a zewnętrznymi siłami pływowymi galaktyki - grawitacją wywieraną przez samą galaktykę - gromady gwiazd mogą zostać rozerwane na coś, co jest znane jako strumień pływowy. Strumienie te są trudne do zaobserwowania na niebie, ponieważ często trudno jest zmierzyć odległości między gwiazdami a tym samym pogrupować je razem. Jednak satelita Gaia pracował nad stworzeniem trójwymiarowej mapy galaktyki Drogi Mlecznej z największą możliwą do osiągnięcia szczegółowością i precyzją oraz najdokładniejszymi danymi o położeniu i prędkościach jak największej liczby gwiazd.

Ponieważ gwiazdy wyrwane z gromady gwiazd wciąż mają zbliżoną prędkość jak gwiazdy w gromadzie, dane z instrumentu pomogły astronomom zidentyfikować wiele wcześniej nieznanych strumieni pływowych oraz gromady gwiazd z ogonami pływowymi - nitkami gwiazd, które zaczęły odrywać się od gromady zarówno przed jak i za nią.

W 2019 roku astronomowie ujawnili, że w drugim wydaniu danych Gaia znaleźli dowody na istnienie ogonów pływowych płynących z Gromady Hiady; w odległości 153 lat świetlnych - jest to najbliższa Ziemi gromada gwiazd.

Przykuło to uwagę astronom Terezy Jerabkovej i jej kolegów z Europejskiej Agencji Kosmicznej i Europejskiego Obserwatorium Południowego. Gdy dostępne stały się wersje DR2.5 i DR3 danych Gaii, skupili się oni na tym, rozszerzając parametry wyszukiwania, aby wychwycić gwiazdy, które wcześniejsze detekcje przeoczyły.


 
 
 
Znaleziono setki gwiazd związanych z Hiadą. Centralna gromada ma około 60 lat świetlnych średnicy, a jej ogony pływowe rozciągają się na tysiące lat świetlnych.

Posiadanie takich ogonów jest dość normalne dla gromad gwiazd zaburzonych przez galaktyczne siły pływowe, ale zespół naukowców zauważył coś dziwnego. Przeprowadzili symulacje zaburzeń w gromadzie i znaleźli znacznie więcej gwiazd w ogonie symulacji. W prawdziwej gromadzie niektórych gwiazd brakuje.

Zespół przeprowadził więcej symulacji, aby dowiedzieć się, co mogło spowodować, że te gwiazdy zbłądziły - i odkryto, że oddziaływanie z czymś dużym, o masie około 10 milionów razy większej od masy Słońca, może odtworzyć obserwowane zjawisko.

"Musiało dojść do bliskiej interakcji z czymś naprawdę masywnym, a Hiada po prostu się roztrzaskała" - powiedziała Jerabkova.

Dużym problemem z tym scenariuszem jest to, że obecnie nie widzimy niczego tak masywnego w pobliżu. Jednak Wszechświat jest w rzeczywistości pełen niewidzialnych rzeczy - ciemnej materii, to nazwa, którą nadajemy tajemniczej masie, o której istnieniu możemy jedynie wnioskować na podstawie jej wpływu grawitacyjnego na rzeczy, które widzimy.

Na podstawie tych grawitacyjnych efektów naukowcy obliczyli, że nawet około 80 procent całej materii we Wszechświecie to ciemna materia. Uważa się, że ciemna materia jest istotną częścią procesu formowania się galaktyk - duże jej skupiska we wczesnym Wszechświecie zebrały i ukształtowały normalną materię w galaktyki, które widzimy dzisiaj. 

Schemat halo ciemnej materii w naszej galaktyce. (Digital Universe/American Museum of Natural History)


Te skupiska ciemnej materii można jeszcze dziś znaleźć w rozszerzonych "ciemnych halo" wokół galaktyk. W Drodze Mlecznej znajduje się jedna z nich, której średnica szacowana jest na 1,9 miliona lat świetlnych. Astronomowie przewidują, że wewnątrz tych halo znajdują się gęstsze bryły, zwane subhalo ciemnej materii, które dryfują w pobliżu.

Przyszłe poszukiwania mogą doprowadzić do odkrycia struktury, która mogła spowodować dziwne znikanie gwiazd w ogonie Hiady - jeśli tak się nie stanie, naukowcy uważają, że te zaburzenia mogą być właśnie dziełem podhalo ciemnej materii.

Odkrycie sugeruje również, że strumienie pływowe i ogony pływowe mogą być doskonałymi miejscami do poszukiwania źródeł tajemniczych oddziaływań grawitacyjnych.

"Dzięki tym odkryciom, będziemy w stanie mapować podstruktury Drogi Mlecznej znacznie lepiej niż kiedykolwiek wcześniej" - dodała Jerabkova.

"Dzięki Gai sposób, w jaki widzimy Drogę Mleczną, całkowicie się zmienił".


Badanie zostało opublikowane w Astronomy & Astrophysics.

Źródło: sciencealert.com


Udostępnij:

Subskrybenci