понедельник, 10 июня 2013 г.

"Галактическая сага". Часть 2. Двойное гало Млечного пути


    Странности гало: Галактика с двойной оболочкой

    «Мы называем Млечный путь своим «звездным домом», однако наша Галактика по-прежнему продолжает нас удивлять. Оказывается, она имеет не одно звездное гало, как полагали ученые до сих пор, а целых два. Открытие может привести к существенному пересмотру теорий, описывающих этот самый наш дом.
    К неожиданным результатам пришла группа итальянских ученых под руководством Даниэлы Каролло (Daniela Carollo). Пользуясь данными проекта Sloan Digital Sky Survey, астрономы вычислили вектор движения примерно 20 тыс. звезд, входящих в состав предполагаемого гало – «внешней оболочки» нашей галактики. 

Строение галактики Млечный Путь
    Они обнаружили, что гало Млечного пути может быть поделено на две отдельные части, вращающиеся вокруг центра в разном направлении и состоящие из звезд несколько разной химической композиции.
    Итак, Млечный путь имеет два гало - внутреннее и внешнее. Внутреннее обладает немного приплюснутой формой, простирается от центра галактики примерно на 4,6*1017 км и вращается вокруг него со скоростью 20 км/с (примерно с такой же скоростью, как и наша солнечная Система). Внешнее же гало представляет более ровную сферу с радиусом в 6,0*1017 км и вращается вокруг центра галактики со скоростью в 70 км/с, причем в строго противоположном направлении.
    Кажется странным, что до сих пор никто из астрономов не замечал двухсоставности нашего гало. Как объясняет Каролло, ученые неоднократно наблюдали отдельные звезды, входящие в состав гало и двигающиеся в «неправильном» направлении, однако до сих пор у них попросту не было достаточно полных статистических данных, чтобы обнаружить в их движении некую закономерность.

    Спектральный анализ показал, что звезды внутреннего гало содержат примерно в 3 раза больше тяжелых элементов, чем звезды внешнего. Это позволяет сделать кое-какие выводы относительно их происхождения. Астрономам известно, что легкие атомы появились в самом начале нашей Вселенной, вскоре после большого взрыва. А вот тяжелые элементы, образующиеся в недрах массивных звезд, появились несколько позже - их процентное отношение постоянно растет, однако это процесс очень медленный и постепенный. Таким образом, открытие неоднородности гало говорит о том, что процесс формирования нашей галактики был довольно сложен и имел как минимум несколько отдельных стадий. «Судя по всему два гало сформировались в разные времена и в результате разных процессов», - отмечает Каролло.
    Полученные группой Каролло результаты расходятся с популярной моделью, согласно которой гало должны образовываться из нескольких объединившихся мини-гало. «Эта модель абсолютно не способна объяснить, почему внутреннее гало Млечного пути оказывается сплющенным, а внешнее имеет форму правильной сферы. - отмечает ученая. - Вообще, наше открытие отметает все существующие модели формирования галактик».

Млечный путь глазами художника
...И фотографа, находящегося на Земле
    Впрочем, по некоторым данным, Млечный путь нам не такой уж и родной – об этом читайте: "Космический сепаратизм(18.12.2007). http://www.popmech.ru/article/2809-strannosti-galo/

    Milky Way's two stellar halos have opposing spins

    «We call it home, but the Milky Way can still surprise us. It does not have just one halo of stars, as we thought, but two. The finding calls into question our theories for how our galaxy formed.
    Daniela Carollo at the Torino Observatory in Italy and her colleagues were measuring the metal content and motion of 20,000 stars in the Milky Way, observed by the Sloan Digital Sky Survey, when they made their discovery.
    They found that the halo can be divided into two distinct regions, rotating in opposite directions, and containing stars of different chemical composition. "We really weren't expecting to see anything like this," says Carollo.
    The team found that the inner halo is flattened and extends out to about 4.6 x 1017 kilometres from the galactic centre, rotating at 20 kilometres per second, in the same sense that the Sun travels round the galactic centre. The outer halo is spherical, stretching out to over 6.0 x 1017 kilometres and spinning in the opposite direction at about 70 kilometres per second.
It seems odd that no one noticed this in the past, but Carollo points out that while astronomers had found a few stars that appeared to be moving in the "wrong direction", they did not have enough data to conclude that the halo was split into two parts. 
The Milky Way appears to have two different stellar halos surrounding its main disc of stars, and each rotates in a different direction (Illustration: SDSS-II/Masashi Chiba/Tohoku University)
    Complicated history

    By examining the spectrum of light emitted by the stars, the team also calculated that the inner-halo stars contain three times more heavy atoms than the outer-halo stars, raising questions about when the two halos formed.
    Astronomers know that lightweight atoms formed fairly soon after the big bang, while heavy atoms were forged later within massive stars. This confirms suspicions that the galaxy could not have been formed in one simple stage, as astronomers once believed.
    "The two haloes appear to have been formed at different times by different mechanisms," says Carollo.

    Other, more recent models for the formation of the galaxy may also be in trouble. Such models speculate that the halo formed in stages, as sets of mini-halos emerged, says Carollo. "But these models can't explain why one halo is flattened, and the other is spherical," she says. "This result throws out all our current models of galaxy formation."» (12 December 2007, 18:03). http://www.newscientist.com/article/dn13043

    Двойная интерпретация: что представляет собой внешняя оболочка Млечного Пути

    "Хорошо известно, что Млечный Путь является спиральной галактикой, основная масса звезд которой расположена в форме плоского диска. Но структура галактики далека от двумерной. Выше и ниже знакомых нам спиральных рукавов находятся менее исследованные объекты. Благодаря науке и инновациям обнаружено сферическое скопление звезд, которое образует вокруг диска гало.
    На протяжении десятилетий наличие гало побуждало астрономов задаваться вопросом о его природе: как оно структурировано? Как сопоставимы звезды в гало со звездами, принадлежащими диску, такими как наше Солнце, или со звездами в любом другом месте гало? И так же, как гало там образовалось? В последние годы группа астрономов предложила ответ на некоторые из этих важных вопросов, опираясь на масштабное телескопическое исследование неба.
    Они пришли к выводу, что гало, состоит как минимум из двух различных популяций звезд, с различными химическими составами и орбитами. Одна группа звезд, получившая название внутреннее гало, как правило, вращается ближе к центру Галактики. Этой группе присуще большее содержание таких тяжелых элементов, как железо, чем звездам, которые находятся дальше от центра.  (Звезды гало в целом не содержат большого количества тяжелых элементов, в отличие от звезд в галактическом диске). Звезды внешнего гало занимают более обширные орбиты вокруг центра Галактики, обладают пониженным содержанием тяжелых элементов. В отличие от внутреннего гало, они имеют ретроградные орбиты, вращая Млечный Путь в направлении противоположном вращению галактического диска.
    "Мы не думаем, что это просто одно гало", говорит Тимоти Бирс, астроном из Национальной оптической обсерватории Мичиганского университета, ведущий автор недавних исследований, опубликованных в «Astrophysical Journal». Бирс, Даниэла Каролло из университета «Macquarie»,Австралия, и их коллеги опирались на данные, полученные от«Sloan Digital Sky Survey», телескопической кампании, находящейся в Обсерватории Апачи-Пойнт, Нью-Мексико. "Мы придерживаемся позиции, что мы исследуем как минимум двойное гало", говорит он.
    Так как Млечный Путь создан путем аккреции небольших галактик, то внутренние и внешние гало относятся к двум разным эпохам образования Галактики. «Мы действительно считаем, что сценарий образования галактики может быть описан как многофазный», рассказывает Бирс. Внутреннее гало будет представлять собой остатки относительно массивных карликовых галактик, которые объединились на ранней стадии. А галактики с малым весом, вероятно, примкнули позже, формируя внешнее гало.
    Внутреннее и внешнее гало не четко разделены, но нахождение разницы в их движении может помочь астрономам в поиске очень примитивных звезд, которые содержат в основном водород и гелий. В начале образования Вселенной они были сырьем для первого поколения звезд. Последующие же поколения, содержали более тяжелые элементы, и стали основой для звездных ядер и сверхновых звёзд. «Обладая знаниями о такой дихотомии, ученые могут найти эти звезды с низким содержанием металла», говорит Бирс. Звезды внешнего гало могут быть использованы для детального изучения, благодаря их особенному передвижению по небу. «Они повествуют нам о том, как вселенная создает свои элементы».
    Но не все согласны с тем, что перечисленные выше факты подтверждают теорию о двойном гало. «Я не предаю большого значения одинарным, двойным и многосоставным гало», говорит астрофизик Ральф Шнорих, сотрудник НАСА Хаббл из Университета штата Огайо. «Я не против идеи о двойном гало. Я просто не вижу никаких доказательств этому»". (22.03.2012). http://innoros.ru/news/foreign/12/03/dvoinaya-interpretatsiya-chto-predstavlyaet-soboi-vneshnyaya-obolochka-mlechnogo-

    [Федор Дергачев:
    В Части 1 упоминалось, что «Галактическая сага» является подбором материалов, не входящих напрямую в Интернет-исследование «Новая сущность». Но то, что связь есть, причем непосредственная, хочу показать ниже.

    План дальнейших исследований «новой сущности» содержит, к примеру, следующие пункты:
    «6. Попытка создания независимых друг от друга (т.е. без взаимодействия между собой) моделей вращения плоской и сфероидальной подсистем спиральных галактик, анализ каждой из этих моделей на устойчивость.
    8. Рассмотрение варианта возникновения «юной» спиральной составляющей нашей Галактики «Млечный Путь» вместе с центральной сверхмассивной черной дырой в пространстве уже сложившейся древней эллиптической галактики».
   
    Но выразить удовлетворение находкой в приведенных статьях фактов, вписывающихся в этот «План» - значит ничего не сказать.
    В статье двухлетней давности «Извне. Часть 1. Об обращении небесных сфер» я писал:
    «Приведу также фразу из статьи М. Вартбурга «От Солнца до центра Галактики» («Знание-сила», номер 2, 2011):
    «Факт, что звезды (гало)… обращаются вокруг центра Млечного Пути в сторону, противоположную всем остальным его звездам…»
  Упоминаний о том, что скорости звезд плоской и сферической подсистем, кроме разности в величине, еще и противоположно направлены, ранее ни в литературе, ни в Интернете я не встречал».
    Оказалось, что данное упоминание все-таки существует – и я его нашел и перепостировал в данной публикации!
   
    Считаю, что для дальнейшего анализа темы важны два пункта:

    1. То, что «гало Млечного пути может быть поделено на две отдельные части, вращающиеся вокруг центра в разном направлении», не только не объясняется гипотезой пресловутой «темной материи», но и напрямую противоречит ей. Ведь вращение «двойного» гало никоим образом не коррелирует с кривыми вращения Галактики, являющимися «общим местом» в статьях о «темной материи». Более того, усугубляется противоречие, проанализированное мной в публикации «Новая сущность. Часть 15. Гравитационная неустойчивость в Галактике»:
    «В качестве примера рассмотрю различие в скоростях вращения плоской и сфероидальной подсистем спиральных галактик. «Оказывается возможным такое своеобразное состояние, когда диск вращается внутри почти неподвижного гало». («Динамика и кинематика Галактики»).
    Более года назад я разбирал «аргументы» официальной науки, пытающейся формально объяснить, каким образом в одних и тех же областях Галактики быстровращающаяся и слабовращающаяся  подсистемы сосуществуют одновременно…»
    Прерываю цитирование, рекомендую прочитать раздел «Динамика vs кинематика» Части 15 целиком. Кстати, там не упомянут еще один факт, требующий осмысления: звезды гало никак не участвуют в движении красивых спиральных рукавов Галактики…
    Буду я «отплясывать на костях» моих оппонентов? Хотелось бы, но пока они «отплясывают» на моих. Размещенные в данном блоге полемические материалы, может быть, кто-то и читает, но заинтересованного обсуждения как не было, так и нет. Тем не менее, иду дальше.

    2. Наша Галактика оказывается не менее уникальной, чем Земля и Солнечная система. Причем, если совсем недавно я искал достаточно экзотические проявления этой уникальности, то сейчас список пополнился вполне весомо.

    Безусловно, публикация инициирует новые вопросы. Например, что происходит со звездами гало на расстоянии 4,6*1017 км от центра Галактики, на границе изменения направления вращения?
    Но не это главное. Меня наполняет ощущение собственной правоты, истинности предложенных ранее догадок. А такое чувство дорогого стоит…]

    «Галактическая сага». Часть 3. «Сверхмассивные звезды в протогалактиках»http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/06/3.html

3 комментария:

  1. «Хаббл» получил фотографии шарового скопления IC 4499

    "Космический телескоп-ветеран «Хаббл» смог получить фотографии шарового скопления IC 4499, которое находится на дальнем краю Млечного пути.

    Несмотря на свой почтенный возраст, космические телескоп «Хаббл» по-прежнему снабжает науку удивительными фотографиями дальнего космоса. В ходе недавней серии снимков объектов нашей галактики, особенно выделяется изображение шарового скопления IC 4499. Оно находится на расстоянии в 55 тысяч световых лет от нас, на внешнем краю галактики Млечный путь.

    Шаровые скопления представляют собой группу из огромного количества звезд, связанных между собой силами гравитации. Ученые считают, что данные объекты могут состоять из звезд разного возраста, так как под действием гравитации в них происходит сжатие межзвездного газа, провоцирующее зарождение новых светил. Но в случае с IC 4499 мы имеем дело с практически одинаковыми по возрасту звездами. Примечательно, что в 90-х годах данное скопление считали довольно молодым, однако в настоящее время ЕГО ВОЗРАСТ ОПРЕДЕЛЕН НА ОТМЕТКЕ 12 МИЛЛИАРДОВ ЛЕТ. Это означает, что скопление очень старое, и ЛИШЬ НЕМНОГИМ МОЛОЖЕ НАШЕЙ ВСЕЛЕННОЙ.

    Масса скопления IC 4499 находится примерно посредине между довольно компактными объектами такого рода, и скоплениями, которые имеют огромные размеры и в которых постоянно происходит зарождение новых светил". (17 Августа 2014, 11:50). http://sdnnet.ru/n/13875/

    ОтветитьУдалить
  2. Гигантские эллиптические галактики движутся медленно, но верно

    "Эллиптические галактики уже давно считаются состоящими из старых звезд, которые движутся в них беспорядочно. Теперь ученые получили более близкий вид на гигантские эллиптические галактики и сделали некоторые новые выводы по поводу их движения.

    Для того чтобы получить более четкое представление об этих эллиптических галактиках, исследователи использовали Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), установленный на Very Large Telescope (VLT). Они исследовали гигантскую эллиптическую галактику M87 (NGC 4486), которая является центральной галактикой в скоплении Девы.

    Исследователи обнаружили, что звезды M87 могут двигаться вокруг центра со средней скоростью лишь от 10 до 20 км / с. Это эквивалентно примерно 36 000 – 72 000 км / час. Хотя эта скорость может показаться ошеломительной, тем не менее, это очень медленно, когда дело доходит до галактик

    "Например, Солнце и наши ближайшие звезды в диске Млечного Пути вращаются вместе вокруг центра галактики со скоростью примерно 210 – 240 км / с", поясняет в пресс-релизе Марк Сарзи, один из исследователей. "Отдельные звезды M87 могут двигаться еще быстрее, но они, как правило, путешествуют в разных направлениях в любой заданной точке галактики так, что вместе они вращаются вокруг центра гораздо более медленным темпом. Показывая, что «простая» галактика М87 может быть довольно сложной в глазах нового спектрографа MUSE, этот результат демонстрирует потенциал этого нового инструмента для дальнейшего продвижения нашего понимания галактик и их формирования".

    Результаты показывают, что крупные эллиптические галактики фактически отображают основное вращение, даже если делают это медленно". (14 сентября 2014, 23:02:49). http://www.infuture.ru/article/11786

    Звезды в эллиптических галактиках движутся очень медленно

    "Мощности данного телескопа позволили ученым детально разглядеть галактику М87, находящуюся в 60 миллионах световых лет от нас...." (15 Сентября 2014, 11:39). http://sdnnet.ru/n/14232/

    ОтветитьУдалить
  3. Изучение галактики Андромеды показывает сильные различия с Млечный Путем

    "Подробное изучение движения различных звездных популяций в диске галактики Андромеды, показали разительные отличия от Млечного Пути. Структура и внутреннее движение звезд в спиральной галактике занимает важное место в истории ее формирования. Галактика Андромеда, которая также называется М31, является ближайшей спиральной галактикой к «Млечному пути» и является крупнейший в местной группе галактик.

    В новом исследовании, возглавляемом аспирантом Клер Дорманом, он скомбинировали данные из двух больших исследований звезд в Андромеде. Первое было проведено обсерваторией Кека на Гавайях, а другое с помощью космического телескопа «Хаббл».

    Высокое разрешение снимков Хаббла позволило отделить звезды друг от друга в переполненном диске Андромеды, а широкий спектральный анализ позволил разделить звезды на подгруппы в зависимости от их возраста. Об этом заявил Дорман в четверг, 8 января текущего года, на зимней конференции американского астрономического общества в Сиэтле. В исследовании представлена дисперсия количества молодых, средних и старых звезд в диске Андромеды.

    Так же Дорман заявил, что анализ выявил четкую тенденцию, связанную с возрастом звезд. Так молодые звезды проводят вращательные движения вокруг центра галактики, в то время как более старые звезды имеют менее упорядоченное движение. Упорядоченные звезды движутся согласованно, с почти одинаковой скоростью, в то время как старые звезды имеют более широкий диапазон скоростей.

    Исследователями рассматривались различные сценарии формирования и эволюции галактического диска, которые могли бы объяснить эти наблюдения.

    Один сценарий предполагает постепенное нарушение упорядоченного движения звезды, как результат слияния с другими галактическими соседями. Предыдущие исследования нашли доказательства таких слияний в галактике Андромеды.

    Альтернативный сценарий предполагает формирование звездного диска от изначально толстого массивного диска из газа. При сравнении с «Млечным путем» были выявлены существенные различия.

    В настоящее время парадигма формирования структуры Вселенной, а это такие крупные галактики, как Туманность Андромеды и Млечный путь. Как полагают ученые эти галактики выросли на слиянии с другими спутниковыми галактиками и сращиванием вместе их звезд и газа.

    Космологи прогнозируют, что 70% галактик размером с Андромеду и Млечный Путь должны были взаимодействовать, по крайней мере, с одной меньшей галактикой за последние 10 000 лет". (10 января 2015, 12:16:55 ). http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=6812

    ОтветитьУдалить