Первые правильные движения звезд измеренные в небольшой галактике вне Млечного Пути

Ноя 27, 2017 Леонид Гляделов

Объединив данные космического телескопа Хаббла и миссии Гайи, астрономы Университета Гронингена смогли измерить правильное движение 15 звезд в Галактике Скульптор (NGC 253, Серебряная Монета, спиральная галактика с перемычкой, тип SBc, в созвездии Скульптор), первое такое измерение звезд в маленькой галактике вне Млечного Пути.

Анализ показывает неожиданное предпочтение в направлении движения, что предполагает, что стандартные теоретические модели, используемые для описания движения звезд и гало в темной материи в других галактиках, могут быть недействительными.

Подробнее:

Астрономы уже давно смогли измерить движение звезд в нашей «прямой видимости» (т.е. движение в сторону или от нас) путем измерения красного смещения, которое вызвано эффектом Доплера. Однако измерение движения в плоскости неба, что называется правильным движением, намного сложнее. Чтобы обнаружить это, необходимо несколько точных измерений положения звезды в течение нескольких лет.
Огромные расстояния означают, что многие звезды в нашей галактике очень мало движутся по небу, когда их видят с Земли. Для звезд за пределами галактики это движение еще меньше.

Позиции:

Европейская миссия Gaia, которая в настоящее время ведется, предназначена для измерения точного местоположения более чем одного миллиарда звезд, в основном в нашей собственной галактике.
«Но Гайя также измеряет звездные позиции в соседних галактиках», - объясняет астроном университета Гронинген Давиде Массари. «И для некоторых из этих звезд у нас также есть свое местоположение, измеренное космическим телескопом Хаббла, около 12 лет назад».

Траектории:

«Затем мы определили, как звезды движутся в этой маленькой галактике, которая количественно определяется параметром анизотропии, - объясняет Массари. Если они высоки, звезды имеют очень вытянутые траектории, и если они очень маленькие, они имеют круговые орбиты.
«Зная это, мы можем определить свойства галогенового газа темной материи, в который встроена галактика. Но наше измеренное значение было очень удивительным, поскольку стандартные модели этого не допускали». Это означает, что некоторые из предположений, на которых основаны эти модели, должны быть ошибочными.

«До сих пор мы смогли тестировать модели только с помощью движения прямой видимости. Это казалось прекрасным, но теперь, при правильном движении, стандартные модели разрушаются», - объясняет Массари. «Одно из возможных объяснений заключается в том, что модели предполагают, что все звезды находятся в одной популяции звезд». Но мы знаем, что Скульптор сложный, по крайней мере, с двумя звездными популяциями (еще один компактный и еще один расширенный).
Существует модель, которая включает это и предсказывает анизотропию, наблюдаемую Массари и коллегами, поскольку большинство звезд, которые они измеряют, относятся к самой компактной популяции.

Темная материя:

Движение звезд в основном зависит от невидимой темной материи вокруг галактики. Вот почему так важно определить параметр анизотропии, поскольку его можно использовать для определения распределения темной материи в этой галактике, что в свою очередь, зависит от природы самой темной материи. Массари: «Наши результаты показывают, что, используя данные Гайи в сочетании с другими наборами данных, мы можем измерить правильное движение звезд вне Млечного пути, и таким образом, улучшить модели, описывающие, как темная материя распространяется в этих других галактиках».