Всі ми знаємо, що наша галактика Чумацький Шлях величезна. Справді великий. Але як далеко вона простягається? Де зовнішні межі?
Астрономи точно не впевнені. Проте дослідження галактик у скупченні Діви випадково виявило популяцію зірок у зовнішній частині Чумацького Шляху. Вони можуть відповісти на ці питання.
Зірки, які називаються змінними RR Ліри, лежать у зоряному гало галактики. Це оболонка із зірок і темної матерії, що простягається як мінімум на півдорозі до Галактики Андромеди. Це найближча сусідня спіраль, яка знаходиться на відстані близько 2,5 мільйона світлових років від нас.
Нещодавно виявлена орбіта RR Ліри у зовнішньому гало Чумацького Шляху на відстані близько 1 мільйона світлових років. А оскільки це змінні, яскравість яких регулярно пульсує, астрономи можуть використовувати їх для точного визначення відстаней у космосі. Знайдіть відстані до цих стародавніх пульсуючих змінних та вуалю! Ви знайшли відстань до їхнього положення в ореолі.
Зірки типу RR Ліри цікаві власними силами, навіть крім їхньої ролі як індикаторів відстані. У них є певні фізичні властивості, які змушують їх розширюватися і стискатися в циклі, що регулярно повторюється. Це майже як серцебиття.
І їхня середня яскравість однакова для всіх з них. Саме ця характеристика дозволяє використовувати їх як «свічки» стандартної відстані через безодні космосу.
Їх часто можна знайти в кульових скупченнях. Виявлення їх у зоряному гало є додатковим плюсом для астрономів, які використовують їх для визначення розмірів Чумацького Шляху.
Структура Чумацького Шляху
Астроном Раджа ГухаТхакурта з Каліфорнійського університету в Санта-Круз зазначив, що дослідження цієї нової популяції RR Ліри, проведені студентом Ютингом Фенгом, прояснюють «край» Чумацького Шляху.
«Це дослідження перевизначає те, що становить зовнішні межі нашої галактики», – сказав він. «[Вона] та Андромеда настільки великі, що між двома галактиками майже немає місця».
Чумацький Шлях має ядро, рукави та дисковий компонент, який розділений на товсту та тонку частини. Ми живемо у спіральному рукаві диска. Наш район знаходиться приблизно на 2/3 шляху від ядра – його часто називають центральною опуклістю. Все це оточене зоряним ореолом
ГухаТхакурта також пояснив, що галактичне зоряне гало набагато більше за диск. Його діаметр становить близько 100 000 світлових років. Гало також містить найстаріші зірки в галактиці. Вона простягається на сотні тисяч світлових років у всіх напрямках.
“Гало – найскладніша частина для вивчення, тому що зовнішні межі такі далекі”, – сказав ГухаТхакурта. «Зірки дуже рідкісні в порівнянні з високою зірковою щільністю диска і опуклості, але в гало переважає темна матерія, і насправді він містить більшу частину маси галактики».
То як же вивчати цю частину галактики, якщо вона така важка? І до чого тут RR Lyraes?
Ютін Фенг використав оглядові дослідження галактик у скупченні Діви, щоб отримати дані про зірок у нашій власній галактиці та її гало. Комп’ютерні моделі показують, що це зіркове гало має сягати приблизно мільйон світлових років від ядра галактики. (Це 300 кілопарсеків мовою астрономів).
Але астрономам потрібно було більше даних. Звідси й використання даних опитування.
Дані дослідження, які використовував Фен, взяті з дослідження скупчення Діви наступного покоління, всебічного дослідження скупчення з оптичними зображеннями. Він використовував інструмент MegaCam на телескопі Канада-Франція-Гавайї (CFHT) на Мауна-Кеа.
Огляд був запропонований для вивчення безлічі факторів скупчення, включаючи масу, внутрішньокластерне середовище, літопис скам’янілостей зореутворення в скупченні та дослідження гало галактик. Щоб отримати глибоку експозицію M87 та інших галактик скупчення Діви, телескоп також зафіксував зірки переднього плану нашій галактиці.
«Використані нами дані є своєрідним побічним продуктом цього опитування», — пояснив Фен. “Ми змогли використовувати ці змінні зірки як надійні індикатори для визначення відстаней”, – сказав Фенг. «Наші спостереження підтверджують теоретичні оцінки розміру ореолу, тому це важливий результат».
За словами Фенга, відкриття RR Lyraes має велике значення. Це тому, що астрономи з усіх сил намагалися отримати надійні виміри відстаней у цьому регіоні. », – сказав Фенг.
